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带您学STM32之二:主角MCU——F030

liuian 2025-07-21 15:54 30 浏览

上一次讲了开发板的设计思路。本来打算这次讲电源，考虑了下，还是讲主角吧。

开发板MCU我们选用STM32F030C8T6。这是一颗ARM Cortex-M0内核的32位CPU芯片，个人认为它远比8051适合初学者。同时ARM日盛，不学就意味着落伍。

主角简介

为了节省篇幅和大家的时间，这里不抄器件手册了，简单归纳下MCU的情况。

STM32F030C8T6(后续简称F030)有64KB Flash/8KB SRAM，2个SPI、2个I2C、2个UART、39个GPIO、12通道的ADC，还有足够多的定时器。这些资源远比老掉牙的89C52要多，对于初学者来说，够用了。如果我们要做产品，首先也是要考察资源情况。一般情况下，尽量少地外扩芯片。从这个角度来说，89C52真没存在必要了！

需要注意的是，F030的正常工作电压是2.4~3.6V。因此，实际使用时，注意输入电压不能超过3.6V，否则会烧坏芯片。开发板上设计了电源稳压电路，可以将4.5~12V的输入电压，转为3.3V，供MCU使用。这部分，我在以后再讲。

8位和32位的差异

F030是32位CPU，而8051属于8位CPU。差异在哪呢？

CPU的位数是指其指令字长以及一次能处理的最大整数宽度，通常内部数据总线的宽度也不低于此位数。CPU的位数越大，一个时钟周期的处理能力也越大。毫无疑问，F030一次能处理32位数的加减和逻辑位操作，而8051仅能处理8位。再考虑到取指令和处理进位等过程，同频率8位机和32位机的性能差异可能在10倍以上。如果旧型号的非1T周期的8051，那性能差距更是成倍扩大。这个概念同样适用于PC和手机的64位CPU。

学会研究MCU

我们来认识一下F030到底内部是什么样子的。很多只研究编程的朋友，并不明白MCU里面是什么样子，编代码只能是一种很抽象的思维过程。其实，如果能了解MCU内部的结构，那么编码中的很多语句，都可以想象成一个数据流动。

图中A是核心的CPU部分，包括存储、总线和高速设备。B部分是GPIO，C部分是我们常用的各种外设。我们重点关注A到B、C的过程。图中彩色的粗箭头是总线，联通了A->B和A->C，它们就像芯片里的高速公路。

A里的CPU发出一个读写指令，就像派出一个信令员，沿高速公路（总线）到达目的，如果有返回的信息（读数据），还会在通过高速公路（总线）返回到CPU中。因为CPU只有一个出口，所以CPU同时只能读写一个外设。

要学好单片机，一定要学会阅读器件手册，框图是器件手册最重要的部分之一，其余还有各电气指标、PIN-Map、外设操作手册等。这里我先浅尝辄止，这些将逐渐穿插于以后的文章里。

管脚复用

ARM与89C51的区别之一，就是外设大量与GPIO复用，初学者容易困惑。下图是IO的电路结构，大部分ARM单片机都差不多。初学者可能一下看不懂，问题不大。你只要知道GPIO和外设信号、模拟信号，最终汇总到引脚那就行。具体哪个起作用，要用GPIO的模式设定来完成，英文一般叫Function或Mode。通过配置GPIO的模式、输入输出、上下拉等配置，最终确定引脚功能。具体细节，这部分到后面会有专门的文章介绍。

小结

学单片机，最好先粗略看看器件手册，主要关注电气、PIN脚、外设等。上手后，再根据具体需求，逐个研究外设模块。上面，是一个热身，以后会有很多这样的分析和研究。

下次，我将以开发板的电路，分模块讲解。最近可能以讲宏观知识点为主，等板子做好，再讲实操。敬请期待。

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