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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。; o) q* Y* m- C1 u- c
( Q; n0 U% O: F7 k. z
F1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。: L+ S! b, S2 n( q* G4 h& y# d/ J6 D1 g
& @3 ^+ ]! B% e7 i# q
F1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。
' `* ^0 Q& t" K! ?$ y! g9 Q! A+ B& Y$ g  O
F4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。
8 i6 W2 a+ A9 I2 h2 n
: P5 t" {+ e+ ~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%。9 C+ E3 m" ^5 W% U0 A$ `) A$ J

8 Q" ]. V/ S- R  Q* ~F1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。
% T8 Z0 P( z2 \3 X7 Z* R
: T4 L' p2 k) K$ ?) G7 vF4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。- X; e& v9 Z  F4 V; ^

+ g; {+ l0 r# Y* e3 O0 }# NF4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。
, l, X, a0 `( K9 m, t. V5 u  R6 s9 e: s7 m0 d$ \; Y
F1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。) Q7 M( k; V! q. K- \# W. Y( p

) U7 {2 i# A; H" a# U, HF1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。
: D5 {) \0 v0 w0 E3 a9 e8 q* E% U; q( e, C7 v- ^# [# z. M
F4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。
0 F/ d7 h8 q1 W- B- \
1 p: U( E5 s6 `# x( `1 L  \4 YF1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。
+ p& X  O, q, A+ C
+ o; r( O$ w# Q2 i6 N% CF1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。1 @0 }+ N6 j* M  a  f7 v0 O
' L8 Y/ R" [9 h/ O3 v8 ?) H
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。$ p& P* a, D. G8 y, O
+ [' N1 O6 i- P9 x2 g1 Z
F1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。  P" r! R8 P# J9 v+ Y9 L
( d0 l9 K$ i9 Z. b6 N
F1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。2 K1 w7 h* {* X0 |! |! N) Z- n

; l0 a$ ?2 W3 V/ o# A$ _8 vF1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。
! q8 X! c! U; F6 h/ }3 B/ H
: Y& o1 }( P6 Z; q2 W- a9 BF1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。, T. r9 Y# ]# v  {! F4 Y9 i
1 S6 F! L5 n4 C/ k% D3 K, l8 x# f
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。
' p/ H" \0 g2 h# N5 ?! ^; M7 \
5 a  q5 Q% i& x# `, ~% ISTM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:
' o, l& h3 z! b, A' [& x/ L' N8 E5 k) P) D: V. U' u8 E0 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。
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: T% G3 n! Q: T3 k  v  U4 e8 Z2, 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。
0 e3 e- a/ C* o1 J
) m3 B7 A" Y3 n. h& O8 B3, 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。! `1 y" _: K! H. q& L0 A
, X0 f* h/ K2 D1 M  P- X8 G
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。/ n6 P, m: z6 j+ Y/ u

) j9 S3 p9 o: b& J" U5, 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。$ K# C0 d% {0 ^. i2 K

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