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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。
  l2 E$ ], s0 s+ y' \+ l6 c& {6 D
F1采用Crotex M3内核,F4采用Crotex M4内核。
2 ]( f, T6 ~8 X  P+ n$ ~; W5 A
* z4 C. x: x% t, `6 X0 EF1最高主频 72MHz, F4最高主频168MHz。4 a; h  J, \9 C  I  y+ i
6 m+ D0 {$ h9 X  h% ?2 R# s
F4具有单精度浮点运算单元,F1没有浮点运算单元。
4 X. F  O, a0 G8 s2 G/ b
% {; S' w6 ^4 M* cF4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%。
5 O  ^& [( y* K$ H  ?9 O* ?( g3 Q: [2 V6 T; R1 K  D
F1内部SRAM最大64K字节, F4内部SRAM有192K字节(112K+64K+16K)。3 x1 O! N6 W% t1 Q1 W
& ^. l3 |. ~9 B; Q; ~
F4有备份域SRAM(通过Vbat供电保持数据),F1没有备份域SRAM。  ]9 y7 J0 _( \" B/ v

8 U* ~7 H+ @, V. x* \* k5 m  PF4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。
, E/ Z9 z0 o, U' L# e6 @0 d& J5 z' y& d
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。) ]7 C( Y' _: c

, h; A4 }& L: x4 f& L% ?  L9 p* Q6 TF1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。7 v7 g" i: Q& I) t

8 n2 R& V" u3 I- R# M- y( L  K3 \F4的GPIO最高翻转速度为84MHz,F1最大翻转速度只有18MHz。
' b0 Q/ t, q0 H) t/ i+ c+ O& m. q0 W/ }/ Y
F1最多可提供5个UART串口,F4最多可以提供6个UART串口。
' g4 N' y' G7 x! ^4 J
  M( O& h! C" B& k/ r7 z# t# f# jF1可提供2个I2C接口,F4可以提供3个I2C接口。
4 u" `* p. W! O+ N- u5 X6 W) a0 S8 E% ]( b1 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。  B( F5 v* V% F5 p, f; @0 h" O

# q/ f4 I7 y0 i: G  B0 PF1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。
+ d1 d5 S$ p# e# |. ~) [# n$ b8 m; h: Z
F1的SPI时钟最高速度为 18MHz, F4可以到37.5MHz。
. U  U4 M$ r; |: J/ r7 c% H; p
  A0 Y2 F: _8 a& J' \2 JF1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。1 o; Z' K- m  h, l& u. `

6 A8 R6 D4 n, g3 ?3 ~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。
# q; y, f5 i" d0 W
. W6 C0 f, o6 G3 O: s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。
# L- t; g  M0 z  |' @$ j9 w( _' W5 z  J& P/ \  N! @
STM32F4相对于STM32F1,主要优势如下:4 o* |- P$ G7 O2 F+ J0 }/ g

/ |% u2 ^, y1 ^" g+ c5 j1, 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。- k/ _% _7 b% t' \1 ^, A& t( S7 D7 e2 q
7 ~1 h0 W9 d) X2 Y
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。- j  b1 m) f% W8 U- e& M

5 g- p# d# b0 y8 n% L+ t/ g, C9 N3, 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。
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9 `+ s8 q* l0 t. e1 x7 C4, 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。: K4 n, ~4 V& Q3 O$ \0 s

# n# |2 R. L' ~0 Y, \0 C$ h) O5, 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。0 P1 y2 G: y4 \, z
' U- ?6 R8 P' E
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