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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。, v1 q! r& c4 O/ [. ]) J# }7 Y

# l5 u0 _- M. w- D/ ^F1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。
" v0 s9 x8 j7 p) ]: ~, A9 e* g
- r; U# E) Y% `. w; H- oF1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。
4 J- H' l, G' u2 S
9 N7 V. z8 V+ C- p& B8 r  H- @) YF4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。
5 {1 x2 K8 s+ q1 b. ^( d) k8 E9 h) c5 u/ D
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%。
% f( X$ \% h! P% c: z- Q, U
5 ~. ~& ]$ k6 J' e" S: M) g* jF1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。
$ Z! M) J/ e+ _& m# H) c% a
, S, y# S/ ?. h$ [+ j' `6 r1 HF4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。1 v# r' P0 k1 j
! z+ M* p( S' H# V1 Z# t
F4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。
% r; V) @4 O) k1 U8 N7 ~2 d# r# T' ?. X( o1 o: g5 B
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。
# \% a( p7 g, ]* L$ y3 W
3 y7 L' T" d6 y' ^9 u$ `6 XF1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。- O3 ?2 L5 h+ d/ H
' S/ n# R9 D1 n. Y5 O- R2 H7 c
F4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。
; A- C* x& t0 S2 e" k' T- h2 t% d. d* w6 x; y6 p5 s( U, J" M
F1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。$ P) O, Z* y6 \# O
; ?- k0 y# g2 P5 t! r& e5 j4 K* ~
F1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。
0 w: k8 N2 w& H: a, n& Z6 E
9 u1 J# W/ `. P# }( }! m* nF1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 @8 v, z0 B
' f6 P9 q% K, Q
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。
6 g( ^  w' b: d$ {0 j% @' T( e% [7 F0 }3 M
F1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。4 C" w" \$ o2 `* N+ F8 Q0 ]
/ p4 z$ G/ w0 o8 o+ y& m6 A" R' x
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。
$ i0 [- m) D. C1 J4 z9 W1 `6 B8 z. |7 L$ W
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。4 _* d, x9 E* N. _. `% x

& w$ I) C/ p4 w4 P9 `6 h' h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。
! A2 W6 S7 r0 {& F- M& T7 ~$ w, i/ a/ f' B2 f& W# S7 e' }
STM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:
0 l0 \5 B* |: i; {
; R5 y8 g3 H+ P) y2 k8 o1, 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。
* ]! _/ D& k% G9 f, F0 f) t: g. N/ c6 K5 v) _
2, 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。
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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。
" q4 w1 m: j9 h# z! t. ~7 u/ \' _  W: M0 E8 l1 m- T+ l
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。
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$ X; K/ e# r4 ~& c6 P1 G5, 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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