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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。6 x$ P6 j6 g8 h0 ]+ e

/ Y- A! @, ?3 f: `. L0 uF1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。' l$ |( E) x, `; j! o6 I- z0 F3 I) i
, U' T6 H. D& i' L/ c6 @
F1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。% ~! H% R* L9 {0 i; R$ ^7 N1 N
. y" J. ~/ @0 p! y
F4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。
( S0 ?3 G5 a& m1 D7 A- p! ^( `. \2 T: o
4 e7 k( c9 r( bF4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%。8 {) ~+ D: w. M; d: F, J
; k# d! f3 `% U# N# z
F1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。  q$ K# V! Q9 m1 a; N

& N9 S  x' Q# i8 r3 tF4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。' p/ {3 g* M' D( x9 F# U, |& `

$ W5 u# X. o$ u# [" e" YF4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。+ p4 a9 ~4 x9 U0 X; ~( T, P2 x

! b2 G2 ]& F( x, i% |8 XF1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 d' f" L) K; c* `# a7 {
; B6 X1 a- {# }. p( `1 V- Q
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。
3 i4 H; ^; a! l) c( K7 _
8 M2 C# J4 e# y) VF4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。/ r; U. i' k2 ]! r2 c
: n/ R  [8 _1 v6 z# y  q; T$ y" F
F1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。
0 Q3 m9 b; e' d6 ?/ ^8 y5 Q" i
- @6 L4 F. h1 P$ |- vF1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。! i6 k! ~, M( a
- R1 ]4 _) ], G7 M+ l" o5 w
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。8 @, b0 v, n& g% ^  l1 j3 L

8 s6 A' f+ J( B+ X# A7 kF1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。6 {/ e" ^/ a/ Q$ B. a: |

* n8 W, N6 I2 j. RF1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。* u) Z" ^+ O) F) |8 d) G  W
' K+ D3 b" I9 Z8 U* I5 [! R) _
F1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。7 t" D4 H8 Z5 S5 k% w% C
! _2 o4 @- Z% J
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。
" A. N# r6 B: o$ U  Q- s$ B5 l7 [/ g' i! D. M
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 u& S8 t% s; f- g. Y1 p8 W

) v4 b; u9 \# V: }6 g6 cSTM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:9 R" }+ [1 T4 f% g/ w# \. |

# p% E4 Q5 I& l3 T+ _" x1, 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。) I. v2 d0 }9 `

6 b3 |9 ?0 d. S* e* Q. N! V2, 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。
: p5 N# D3 f8 Z$ d' Q. ~' v, }- K; I' W1 h( [& ]' A- C7 s
3, 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。. ]# V7 n7 j  P8 X8 c' _) {- E& Q
5 F3 W5 z( r8 [0 {- C/ \  _
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。1 b$ @4 |  ~$ K5 L' [
4 C2 S! |3 y6 S: x( k, o* i$ A
5, 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。- I3 N2 I. R3 N( n6 t

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