从 STM32F401/411 系列移植到 STM32L4 系列微控制器

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STMCU小助手发布时间：2022-7-21 13:35

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文章简介:	从 STM32F401/411 系列移植到 STM32L4 系列微控制器

前言
对于 STM32 微控制器应用的设计人员来说，能够轻松地用同一产品系列中的微控制器替换另一个型号是非常重要的。常常需要将应用移植到不同的处理器上，比如当产品需求增加时，需要更大的存储器空间或者增加 I/O 的数量。另外一方面，为了降低成本也可能会是转向更小的元件和缩小 PCB 面积。
本应用笔记帮助分析将现有设计从 STM32F401/411 系列产品移植到 STM32L4 系列产品所需的步骤。它汇集了最重要的信息，并且列出了需要处理的关键方面。
本文档列出了 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列产品可用的 “ 全套 ” 功能（根据其产品型号，一些产品可能具有较少的功能）。
为了将应用移植到 STM32L4 系列产品，需要考虑三个方面：硬件移植，外设移植和固件移植。
为了充分利用本应用笔记中的信息，用户应当熟悉 STM32 微控制器文档（可在www.st.com 上获取），并特别关注：
•STM32F401/411 系列参考手册：
– RM0368 （STM32F401xB/C 和 STM32F401xD/E）
– RM0383 （STM32F411xC/E）
•STM32F401/411 系列数据手册。
•STM32L4 系列参考手册：
– RM0351 （STM32L4x6）
•STM32L4 系列数据手册。

1 STM32L4 系列概览
STM32L4 系列产品实现了超低功耗、性能、存储空间、外设和低成本的完美组合。
尤其是， STM32L4 系列产品允许进行高频率 / 高性能操作，包括 ARM® Cortex®-M4 @80MHz，以及通过自适应实时存储加速器优化的闪存访问（ART Accelerator™）。
STM32L4 系列提高了动态模式下的低功耗效率（μA/MHz），同时在多种可用的低功耗模式下仍能实现极低的静态功耗。
每个产品的可用功能和封装的详细列表可见于其各自的数据手册。
相比于 STM32F401/411， STM32L4 系列产品有更多具有先进功能的外设。
•高级加密硬件加速器（AES）
•触摸感应控制器（TSC）
•控制器局域网络 (bxCAN)
•单线协议接口（SWPMI）
•串行音频接口 (SAI)
•低功耗 UART （LPUART）
•红外接口（IRTIM）
•低功耗定时器 (LPTIM)
•液晶显示控制器（LCD）
•数字滤波器，用于∑ Δ 调制器（DFSDM）
•运算放大器（OPAMP）
•电压参考缓冲器（VREFBUF）
•具有低功耗采样和保持功能的数字模拟转换器（DAC）
•QuadSPI 接口（QUADSPI）
•灵活存储控制器（FMC）
•防火墙（FW）
•附加 SRAM2 （32 KB），待机模式下可保持数据
•闪存上双存储区自举和 8 位 ECC
还提供了优化的功耗和丰富的低功耗模式。

2硬件移植
STM32F401/411 系列中的 WLCSP 封装与 STM32L4 系列中的 WLCSP 封装是不相同的（两种产品具有不同的晶片尺寸）。
只有 LQFP64、LQFP100 封装在两种系列产品中均提供，STM32F401/411 系列的其他封装在 STM32L4 系列中不提供。
超低功耗 STM32L4 系列和 STM32F401/411 系列产品具有高度的引脚兼容性。大部分外设可共享两个系列产品的相同引脚。
从 STM32F401/411 系列到 STM32L4 系列的转换之所以简单，是因为只有几个引脚受到影响，参见下面的表 1：

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STM32F401/411 系列板移植到 STM32L4 系列板的建议
引脚 VDD (QFP 100 上的引脚 19) 在 STM32L4 系列产品中被用作 VSSA 。
专用 VDDUSB 电源用于 STM32L4 系列中。它应当连接到引脚 VDDUSB （QFP64 上的引脚48， QFP100 上的引脚 73）。 STM32F401/411 系列中该引脚用于 VCAP2 （QFP64）（STM32L4 系列不需要）或 VDD （QFP100）。
STM32F401/411 系列中引脚 VCAP1、 VCAP2 通过外部电容来稳定调压器，而 STM32L4系列中不需要（这些引脚）。这些引脚现在映射到 PB11 和 VDDUSB 上（见表 1）。
下图显示了从 STM32F4 系列移植到 STM32L4 系列的板设计示例。

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3自举模式选择
STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列中选择自举模式的方式不同。在 STM32F401/411 系列上，利用两个引脚来选择自举模式。 STM32L4 系列中，利用一个引脚和 nBOOT1 选项位（位于存储地址 0x1FFF7800 上的用户选项字节中）来选择自举模式。对于STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列产品，自举模式可在这三个选项中选择：从主闪存自举，从 SRAM 自举或从系统存储器自举。
表 2 总结了选择自举模式的不同配置。

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