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到底是先学STM8,还是学STM32呢?

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gaosmile 发布时间:2020-6-10 18:06
01
写在前面
- t4 G0 c% L% |% g3 t) i5 `

8 ^+ o9 H5 }; E1 M7 p7 t2 Y想要明白这个问题,其实就需要明白STM8和STM32之间有些什么差异,包括MCU基本信息、开发难度、以及应用场景等。7 L$ d8 u& r0 D1 V* S
站在客观的角度来说,STM8比STM32学起来更容易,C语言功底还不错的朋友,直接上STM32也不是问题。" {/ C8 T1 b+ ~9 H, ?/ `6 J- R' P
从大的方向来说,当你对一种MCU掌握的比较透彻,再学其他型号、其他厂商的MCU,相对来说,上手都要容易的多。
+ ~6 ?  j. c$ s# K+ ]% d针对本文问题,我下面讲述一下相关知识。% I4 S* Z! W6 n' z6 _) l
02
STM8和STM32内核差异

, k% d0 |8 s) Q8 F6 P
STM8™ CPU 是一种专有架构,它保持了以前的 ST7 内核的传统,同时在 8 位 CPU 效率和代码密度方面实现了突破。
; j. e% G. p; i# v. O: ]STM32 围绕行业标准 ARM® Cortex™-M 32 位内核构建,并受益于与 ARM 处理器有关的开发工具和软件解决方案的完整生态产业环境。
. J" F( l1 E  F/ ?尽管它们被认为是两种完全不同的处理器,但它们在架构方面实际有许多相似之处。
: ^; `: f* y* K& h) o" ]下面对比STM8S 和 STM32F1 (Cortex-M3)这两种内核差异:- U( g. \4 N$ q
微信图片_20200610180123.jpg 8 `5 g8 [$ l+ R: _! n! Q
两种内核均基于哈佛架构,它们采用 3 级流水线执行,可将执行时间降至最低,对于 STM8S,时钟速度高达 24 MHz,对于 STM32F1系列,时钟速度高达 72 MHz。
7 c3 n' |6 d4 V6 q4 A( }( L在代码密度方面,它们均有优异的表现,这归功于 STM8S 系列的 8 位 CISC 指令集以及 STM32F1系列的 Cortex 内核引入的 16 位 Thumb-2 模式。" C2 Z! V8 S0 w' h  y! h

03

片上外设差异

' h* p5 f, I2 x0 [, |$ F8 y& t- R  d
ST 8位和 32位 MCU 产品线之间的片上外设具有一致性,大多数基本 MCU 外设均定义和构建为可从一个产品系列移植到另一个产品系列。7 `/ O. F) `$ ]5 k3 d% s
这通过将 8 位外设简单但有效地修改为 32 位字来实现。这样做的好处是可节约成本和功耗,并且资源易于了解。
1 Z6 m9 A7 c7 L1 W8 T- v  i如果需要更高性能,可在系统层面通过更宽的总线和 DMA 控制器对资源加以补充。在了解了外设的工作原理后,可以将外设应用到 STM8S 和 STM32 系列,从而加速两种器件之间的转换。  [) e# i+ w! R* [! T# Y. W
ARM 处理器和外设符合 AMBA 总线规范,采用 32 位数据总线,而 STM8S 器件使用更为简单但有效的 8 位总线标准。从功能角度看,它们仅在以下方面存在差异:
* ^; q* ^+ l+ r& W/ v' O
  • 寄存器大小: 8 位与 16 或 32 位
  • 直接取决于 CPU 运行速度的最大时钟频率
  • DMA,可通过简单数据管理减轻 CPU 的负荷并提高最大数据吞吐量
  • 一些产品特定功能,如 I/O 端口管理
    5 V. v  t( h8 _: o6 d2 @
% S2 v1 M0 B# k
对比STM8S 和 STM32F1 的 SPI 框图:$ r; \) K! l* P' X/ I0 ~( ~  B
微信图片_20200610180126.jpg

: G' D# E; D4 j5 E' p; N% }$ b5 d
# R7 T3 c$ I) b
SPI寄存器:" K) n; I# o3 i( f% o$ u- _1 K# P, K

, m' U4 q. u, _5 t5 j 微信图片_20200610180129.jpg ; t4 B3 N$ H; E; s- Y) I
从上面框图和寄存器可以看出:除了几个有区别的位和寄存器大小外,寄存器和位的名称以及在寄存器中的位置都是相似的。
; P9 G2 l9 ~. u" b3 Z6 n
04
系统外设

& T' m' a) ^: G+ F
当今的 MCU 是复杂的 SoC(片上系统),其中不仅包含许多外设,还包含一些高级系统特性,旨在缩减物料清单或增强系统的安全性和稳定性。
! g* L8 B4 T" x& L! }! G1.复位6 Z8 f6 @9 e0 T' r/ a& |
STM8S 和 STM32 基本具有相同的复位电路,仅有细微的差异:
& u" R. X! F. H0 o- B+ ]. W! F( G 微信图片_20200610180133.jpg
7 _/ W; P, U7 NNRST 引脚既是输入也是具有内置上拉电阻的开漏输出。为实现 EMS(电磁敏感度)鲁棒性,插入了一个滤波器以避免毛刺传播到数字电路中。双向复位有三个优点:
  • 对于多 MCU 系统,双向复位可确保在启动或热复位时所有子处理器均正确同步
  • 对于其它 IC,在系统层面还可以使用 MCU 内嵌的电压监控器(上电复位和欠压复位)
  • 当生成假内部复位时,在调试过程中会有很大帮助
    ; T1 J1 N3 h- w
/ R& K7 G" w6 }, U
2.时钟! J1 ?' O( {; P  X- `7 V5 R
STM8和STM32时钟都具有很强大的功能,特别是最近推出的STM32G0具有高精度内部时钟,可以省去外部晶振,减少硬件及PCB。2 f# `. k: }/ G' ?: N
STM8不具备倍频功能,各方面相对要弱一点。STM32具有倍频、外设时钟分频等强大功能。同时,STM8和32都具有独立外设时钟使能功能,以降低功耗。  \; j: G* Y: f% c8 e
看下STM32F1时钟树,就大概了解有哪些功能了:
. b% Q/ A7 r2 s3 j3 G. a: Z* t 微信图片_20200610180137.jpg
  }# H- V% h$ F. O9 O* j3.存储器
/ k, _2 ]  P$ x1 y8 ~# {+ _两种产品线均基于非易失性存储器并具有一个选项字节加载器。此机制取代了用于 MCU 上电配置的传统熔丝位:用户可以在编程时选择多种选项,这些选项会随程序二进制映像一起写入。* j; x, t' |0 x- d( u% h% v+ B, @% g
所有新型微控制器都具有以下几个特性:. o& p6 b* M% u9 G! @- K% o
  • 暂停、停止或待机模式下的复位:可在 MCU 意外进入低功耗模式时避免发生死锁情况,适用于不能处理此类配置的应用
  • 硬件/软件看门狗,可以在复位之后立即通过硬件启动看门狗
  • 存储器读保护,用于防止对程序内容的窃取
  • 存储器写保护,用于保护存储器中包含关键代码的部分。通常,这适用于自举代码或IAP(应用内编程)驱动程序
    + e" s( e; h- j: `2 W
$ U/ [+ }3 Q3 D# a
这些选项可自动使能安全性和可靠性特性,这样即使在 CPU 获取第一个指令之前出现干扰或攻击,应用也可以恢复。
+ c7 R* _3 t1 {# l# OSTM8S 和 STM32 器件具有嵌入式自举加载器,通过它可以使用板上串行接口(例如 UART)重新烧写内部 Flash。随后可以将任何具有串行通讯接口的 PC 用作编程工具,来烧写或更新 Flash 以及数据 EEPROM 存储器的内容。 ST 提供了一个软件实用程序来执行自举加载器支持的所有操作。
- Z; L* n+ F8 c0 k! u. ]! F" W; V! h当然,还有更多系统特性相关的内容,比如安全性、低功耗方面。这些设计都具有高度一致性。9 r  A; }) _) [, k- u
05
软件

0 G/ V1 a  u2 @6 @2 O+ }
STM8和STM32除了上面描述的一些内容具有高度一致性之外,其实,对应我们软件开发工程师来说,软件才是最为关心的一点。
1 `; H3 v4 Z4 i7 e& |3 J1 Y( h在STM8和STM32产品设计之初,工程师早就考虑过这个问题。因为二者系统、内核及外设都具有一致性,所以软件库也是设计具有一致性。
7 _* {* W& A4 a5 L5 i) [
1.寄存器、库开发
4 Y3 r; J& s# j. m2 @这个我就不说了,从51过来的都知道,对于寄存器比较少的MCU来说,不是问题。对于STM8来说,其实我觉得还好,使用寄存器开发,就是需要更多时间了解寄存器。8 l! u; j4 H% e! o9 h" L; `! l9 P: d
我其实不是很建议大家使用寄存器开发,现在STM8有标准外设库,库的API函数接口也容易理解,直接拿来省事,也能方便理解寄存器。
( k1 A7 ?. G4 t7 D; i那么对于STM32这种有大量寄存器的MCU,我同样也是不建议大家直接使用寄存器开发,部分功能可以针对库优化成寄存器。
! I' f5 j0 b, B( Z* _) A9 j7 @1 ~* P2 L0 [+ `# Q' o4 J
2.STM8、32CubeMX工具9 s) b9 A; t4 s3 q
STM8CubeMX和STM32CubeMX这两个工具我不止一次在公众号提到,ST官方的目前的趋势就是希望用户使用这个工具来开发。
9 z& V7 R  K" Q1 U. J/ H2 t而且,大家已经发现,STM32有些新出来的MCU是没有标准外设库了。所以,这两个工具建议大家也要学习。
  C+ a* [1 y: E0 a, C% dSTM8CubeMX目前更新至V1.3.0,只能提供配置,方便了解MCU使用资源情况,还不具备自动生成代码功能,不过我觉得后面应该具有这个功能。
( ~% g# C: y4 {2 s; w 微信图片_20200610180140.jpg
' u: z1 P# N: ~0 M- `+ V8 K所以:如果基础不怎么好,建议先STM8,等学到一定基础可以再学STM32。如果自认基础还可以,C语言也行,那么直接上STM32不成问题。
0 ~6 m" d4 Q$ M
收藏 评论3 发布时间:2020-6-10 18:06

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3个回答
李康1202 回答时间:2020-6-11 09:06:43
谢谢分享
老牛洋车 回答时间:2020-6-11 09:21:35
我是直接学习STM32,原因是当时买的STM32F103C8T6最小核心板,某宝12元包邮的哪种。
网络孤客 回答时间:2020-6-11 11:59:07
自己学,肯定是32,工具齐全,资料齐全。+ C8 S- M  ~" Q+ Z* H/ v
$ T9 ^( b/ X2 m7 J/ b
如果只想做低成本小产品,学8吧
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