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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。
' G+ b) b' k/ {; f9 l1 E) a0 R1 K/ w% W2 Z
F1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。
- ]* ~3 {4 ?. X* A" {
& E& i1 H' j( g; u) ~$ i' xF1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。& g9 J$ x8 b5 a+ B' e) ?* L

8 B: S1 l6 i" O% T/ gF4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。$ F9 l/ H( X+ W& }& J* O* p
! r5 e0 z2 B) p+ \' ]
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%。
6 K( g, m5 M1 k, M. g5 G: J! z4 F: ~0 Q+ |; c+ f$ p: E
F1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。. @* g9 w. o, b3 g
% {1 \6 ^; ^7 W8 T" T
F4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。
4 D3 ~; V& M5 L' ]& g7 m
. a; Y, }' e' M, BF4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。
; z! A- n6 |1 O  s( l
+ K1 v+ ]. Y6 l- J. Y; C6 n6 [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。
$ {5 K" [. L8 D( L3 u( S- \
1 w" M; G' t8 p# RF1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。
1 M: w. ]+ g' l/ P2 M: j5 ~
; m; q# d9 f/ u# u6 V! r3 zF4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。/ x; H6 `- {+ a/ S/ S1 H2 C

0 T7 O7 I* \* v/ u6 H$ Y  o9 pF1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。2 k! r1 l" i; p

/ q2 j+ T$ @: e6 T- VF1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。( q( v$ }" j4 M& M: H0 r8 P
' J1 u7 |& r2 D' q7 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。
3 v7 o! @: A4 O" N+ O8 \9 r: Y) r
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。' o7 u6 r% g: D+ ?" X' Q

2 ?* v2 y5 k+ x; s5 HF1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。. H8 S1 G( a  u& I3 z% v9 B
0 |3 {. f5 h( |( I% O, z
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。
6 A1 e9 y6 E% f5 D: B
5 X5 m" ]/ m" {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。8 q- I- D4 j5 a

6 C5 t3 o: Y& f# f# d# n  E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。
- D2 j/ W( G5 _/ ]* [  H" v/ y4 y
STM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:2 G) \* o: g. y" l- }1 n
: R5 v' I9 ?( J& R! [
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。% R7 T' X: s: X3 ?9 v( ]( H

' ^. i1 X. h! y2, 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。
+ C0 a) F. T* R0 z! p- G0 S1 k' a! [. G- O* q7 c- j
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。
3 v8 W, z# W* g. R, ~/ P
3 E4 y4 L, m( I1 E4 p0 K+ ?4 n4, 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。, j% o4 [* m+ c% f
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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。
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6 Z1 L- L+ c" ~- y& j, V
  j! u+ d) w, P2 l4 e2 ^4 Q
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