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【经验分享】ST公司STM32F4与STM32F1的区别

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-27 10:46
STM32F4相对于STM32F1的改进不只一点点,为了便于初学者了解,我们比对相关资料将改进点进行了汇总。* W, H( y; R9 o8 v0 o

) d1 d2 q9 t& H4 G' ]F1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。. e8 q9 S3 x$ U# Q8 w0 c; ~+ b: C2 m
3 y: }0 W) t# J8 D
F1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。
2 P* R. z& w- |' c6 ^
& D# I* X  K! x& ?5 q5 nF4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。
5 x/ Z. T2 z  a
. j' @2 j# r* [  I4 }9 pF4的具备增强的DSP指令集。F4的执行16位DSP指令的时间只有F1的30%~70%。F4执行32位DSP指令的时间只有F1的25% ~ 60%。1 T* ~. ?: t5 k) z& Y
4 k& D: N9 H) W3 s2 c
F1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。
7 O1 N  T& C$ r- I" g4 |
4 w, I9 ?: c! }' B' ]F4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。
5 U( u7 x  V! E/ [9 E! m2 b, W+ s
. T- z% ^4 l" f1 k2 S' KF4从内部SRAM和外部FSMC存储器执行程序的速度比F1快很多。F1的指令总线I-Bus只接到Flash上,从SRAM和FSMC取指令只能通过S-Bus,速度较慢。F4的I-Bus不但连接到Flash上,而且还连接到SRAM和FSMC上,从而加快从SRAM或FSMC取指令的速度。) `$ R6 b/ P: p

, Q1 D9 X3 y- ^  }# sF1最大封装为144脚,可提供112个GPIO;F4最大封装有176脚,可提供140个GPIO。8 }9 i6 n7 A3 j' O: E3 ]
7 D+ b8 S5 V1 D
F1的GPIO的内部上下拉电阻配置仅仅针对输入模式有用,输出时无效。而F4的GPIO在设置为输出模式时,上下拉电阻的配置依然有效。即F4可以配置为开漏输出,内部上拉电阻使能,而F1不行。
' Q' O4 r2 S( j- q& J) h5 h# v2 r0 t! b* k4 _) [& Z5 a
F4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。# U0 [* V+ x" D" k

" {( w; D& D( P; p1 [; u$ H6 y2 `F1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。
5 L6 t9 F" J2 e: J# E% m: v5 l
! {+ j+ v8 w* cF1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。
! J1 u4 U3 I" @3 w# b0 Z! G* Y* \7 {! d4 G
F1和F4都具有3个12位的独立ADC,F1可提供21个输入通道,F4可以提供24个输入通道。F1的ADC最大采样频率为1Msps,2路交替采样可到2Msps(F1不支持3路交替采样)。F4的ADC最大采样频率为2.4Msps,3路交替采样可到7.2Msps。
0 U- h$ [9 B$ i/ }/ M* c
; g& j" m# c5 V! aF1只有12个DMA通道,F4有16个DMA通道。F4的每个DMA通道有4*32位FIFO,F1没有FIFO。: [$ W( d1 X) f0 r. m

# M. N( Q  N* n5 W3 H8 }' BF1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。" |9 b) A% r) y7 U2 J

: v2 ~/ ?2 N2 i1 d4 JF1没有独立的32位定时器(32位需要级联实现),F4的TIM2和TIM5具有32位上下计数功能。
# I. ~/ }! x3 p5 ?/ b4 Z3 r) Y+ I6 L0 v/ d" X2 x6 o% U" @" R
F1和F4都有2个I2S接口,但是F1的I2S只支持半双工(同一时刻要么放音,要么录音),而F4的I2S支持全双工,放音和录音可以同时进行。
  y* S1 w8 F7 G6 ?( }' W' P5 A
+ @  E+ S' t2 s( J# L作为Cortex M3市场的最大占有者,ST公司在2011年又推出基于Cortex M4内核的STM32F4系列产品,相对与STM32F1/F2等Cortex M3产品,STM32F4最大的优势,就是新增了硬件FPU单元以及DSP指令,同时,STM32F4的主频也提高了很多,达到168Mhz(可获得210DMIPS的处理能力),这使得STM32F4尤其适用于需要浮点运算或DSP处理的应用,也被称之为:DSC,具有非常广泛的应用前景。2 g8 c8 a4 L- p; k

( w' t% c+ R8 K  _: Q- WSTM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:  t2 m% w! [7 G# I
* r$ d) t- z) q' }
1, 更先进的内核。STM32F4采用Cortex M4内核,带FPU和DSP指令集,而STM32F1采用的是Cortex M3内核,不带FPU和DSP指令集。  m  n. ^. i- Z# s

* Q; N( {$ {+ s6 I4 I# n5 t7 f2, 更多的资源。STM32F4拥有多达192KB的片内SRAM,带摄像头接口(DCMI)、加密处理器(CRYP)、USB高速OTG、真随机数发生器、OTP存储器等。
5 `. _, @5 f4 c2 {
6 F4 F7 W2 G# y% n; u2 r3, 增强的外设功能。对于相同的外设部分,STM32F4具有更快的模数转换速度、更低的ADC/DAC工作电压、32位定时器、带日历功能的实时时钟(RTC)、IO复用功能大大增强、4K字节的电池备份SRAM以及更快的USART和SPI通信速度。
" Q6 P. J- }. C, F6 r5 C0 B
: n& |7 J- |  ?4, 更高的性能。STM32F4最高运行频率可达168Mhz,而STM32F1只能到72Mhz;STM32F4拥有ART自适应实时加速器,可以达到相当于FLASH零等待周期的性能,STM32F1则需要等待周期;STM32F4的FSMC采用32位多重AHB总线矩阵,相比STM32F1总线访问速度明显提高。2 x$ y4 b$ s% f4 K6 S

5 m, [. t4 y- o- i/ |% z0 w5, 更低的功耗。STM32F40x的功耗为:238uA/Mhz,其中低功耗版本的STM32F401更是低到:140uA/Mhz,而STM32F1则高达421uA/Mhz。
' j5 v6 Y  y8 s& M$ e1 m; q! s) d) X  v6 f- I4 y: |, I; i

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