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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。8 t( E7 _$ q& W$ L/ A5 y) D
6 u# S; G/ x2 [9 m/ V. n
F1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。
6 t; V; B' y' W0 N6 E/ c% d0 B: n. V. a  e: c9 F  F, b
F1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。# `% B" Z( \( N$ w

1 \& S$ l; Y2 H; N# T4 P7 l/ Q" OF4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。- P0 _& s) |8 B+ k
5 t$ _' v! N% L) H& _
F4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%。
! q9 O7 c7 }5 H+ i! I4 K8 T9 T5 N
" L  `3 o, G% g7 L5 EF1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。0 C8 K' `& t$ b; R4 C
) T' S/ L4 K- [8 O! \. w
F4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。
: S5 Q9 X. l1 D% c- Z
! \8 O6 B2 k& q. p* v5 M& @* CF4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。
. s# w4 ~2 ~/ I* G
: @* [" I: n. z3 }) w6 mF1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。
) T5 `* W! _$ r5 A% t% O- a5 Q& K: G8 I4 J: g6 X0 l  a5 j; X
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。& T0 P. T+ {# P& X. s% V
' {( V7 [2 V7 Q! _% I" F
F4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。3 e$ b+ m( W. h" n0 X- K

4 d6 f: |' ^0 j- v1 c1 a# M* V+ F7 DF1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。
" B+ ~  H: V+ e# |8 _' ]  w
% l2 ~! T$ v0 ]7 [) V4 vF1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。' f0 o8 o( P8 t6 f* a" g  s& h& h4 x# J
6 U  r& m' j( P
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。: [9 `6 f- N- u  F

  L  e; `' P- I; d7 z3 y' 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。: V6 z- K7 `- @# q- Q0 }3 ], ^

2 T0 ~  x/ v6 @F1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。
1 I; ?$ K$ x4 t+ L! v' N) B, E$ B, W* `& N$ W5 ]
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。
5 e0 U# d) w0 p8 c1 s" t% @  Y% O8 @3 F0 C2 k$ Z2 z  Q
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。
- |# ~+ b' B- Z
  [; e. Y. A, K3 R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 z. n0 I* b, b+ Z
& h2 p7 Z: a+ ?/ R, \' sSTM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:
) g& g3 ]% }9 K9 J0 h
7 w$ k# k5 a7 K9 C! [6 {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。0 M$ b# h( m- c2 A* m" j

# x% O! q! I4 i2, 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。% |7 {$ h, [" _- }5 Q

$ x6 ^% G8 q- R( L3, 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。( `; \& z0 O. F- J: ?  `

( k. t. s+ v( a8 M1 p3 {8 t4, 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 g% J; @/ a. b3 m4 g$ W7 ]9 n% H# r  x0 x2 r5 |6 H- c
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。6 N4 }6 ]" O5 Q5 G6 [- o: i/ r! K

+ C4 e* |* O& n1 P& D# K7 F0 N( e  f3 A$ b6 z
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