【STM32 】芯片命名、内核、产品系列

小灰灰 2024-03-16 22:21 49阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、半导体公司介绍
 *  二、STM32 芯片
 *   *  2.1 芯片命名
     *  2.2 Cortex-M内核
     *  2.3 STM32 系列

## 一、半导体公司介绍 ##

STM32是STMicroelectronics（**意法半导体**）公司的一系列32位微控制器，基于ARM Cortex-M内核，具有高性能、低功耗、丰富的外设和易于开发的特点，适用于工业、医疗、物联网等多种领域的应用。

意法半导体（`ST`）集团于1987年成立，是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月，SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。意法半导体是世界最大的半导体公司之一。

![在这里插入图片描述][f0cb22e33e984cbba874fc327181a16f.png]  
半导体行业与我们生存的方方面面息息相关，来看看全球知名的半导体公司的情况。

排名（2022 ）仅供参考。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>排名</th> 
   <th>公司</th> 
   <th>国家</th> 
   <th>主要领域</th> 
   <th>代表产品</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>三星</td> 
   <td>韩国</td> 
   <td>存储器，逻辑芯片，显示器，手机芯片</td> 
   <td>DRAM，NAND Flash，OLED，Exynos</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>英特尔</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>CPU，GPU，存储器，通信芯片</td> 
   <td>Core，Xeon，Optane，Ice Lake</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>高通</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>手机芯片，无线通信芯片，物联网芯片</td> 
   <td>Snapdragon，X60 5G调制解调器，QCA6390 Wi-Fi 6</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>SK海力士</td> 
   <td>韩国</td> 
   <td>存储器，逻辑芯片</td> 
   <td>DRAM，NAND Flash，Z-NAND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>美光</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>存储器，存储解决方案</td> 
   <td>DRAM，NAND Flash，3D XPoint</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>博通</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>无线通信芯片，有线基础设施芯片，工业芯片</td> 
   <td>BCM4389 Wi-Fi 6E芯片组，BCM56990 Tomahawk 4交换机芯片</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>AMD</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>CPU，GPU，游戏机芯片组</td> 
   <td>Ryzen，Radeon，EPYC</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>台积电</td> 
   <td>台湾（中国）</td> 
   <td>纯代工厂商</td> 
   <td>N5、N7、N10等先进制程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>9</td> 
   <td>苹果</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>手机芯片，平板电脑芯片，笔记本电脑芯片等自研芯片</td> 
   <td>A15 Bionic, M1 Pro, M1 Max</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>10</td> 
   <td>联发科</td> 
   <td>台湾（中国）</td> 
   <td>手机芯片，物联网芯片，智能电视芯片等多元化产品线</td> 
   <td>Dimensity, Helio, MT8695</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>11</td> 
   <td>STMicroelectronics (ST)</td> 
   <td>意大利/法国/瑞士/美国/新加坡等多国籍公司</td> 
   <td>模拟和混合信号集成电路 (AMS IC)、微控制器 (MCU)、传感器、汽车和工业电子等领域的半导体产品和解决方案。</td> 
   <td>STM32 MCU, VL53L0X ToF传感器, L99UDL01 LED驱动器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>12</td> 
   <td>英伟达 (NVIDIA)</td> 
   <td>美国</td> 
   <td>GPU, AI加速器, 自动驾驶平台等领域的半导体产品和解决方案。</td> 
   <td>GeForce RTX, Jetson Nano, Drive AGX</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>13</td> 
   <td>NXP Semiconductors (NXP)</td> 
   <td>荷兰/美国/新加坡等多国籍公司</td> 
   <td>汽车、安全、射频、模拟和数字处理等领域的半导体产品和解决方案。</td> 
   <td>S32K MCU, i.MX RT系列跨界处理器, MR3003雷达收发器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>14</td> 
   <td>Analog Devices (ADI)</td> 
   <td>美国/爱尔兰等多国籍公司</td> 
   <td>模拟、混合信号和数字信号处理 (DSP) 集成电路 (IC) 等领域的半导体产品和解决方案。</td> 
   <td>ADSP-2156x SHARC+ DSP, AD9081 MxFE转换器, ADuM4137隔离式栅极驱动器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>15</td> 
   <td>瑞萨电子 (Renesas)</td> 
   <td>日本</td> 
   <td>微控制器、模拟、功率和SoC等领域的半导体产品和解决方案。</td> 
   <td>RX MCU, RZ/A2M MPU, ISL81601双向四开关降压-升压控制器</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**国内：**

*  按照营收排名，前十大半导体公司分别是：**豪威科技、安世半导体、长江存储、紫光展锐、兆易创新、海思半导体、士兰微、歌尔股份、紫光国芯、中芯微电子**。
 *  按照市值排名，前十大半导体公司分别是：**闻泰科技、京东方、中芯国际、立讯精密、歌尔股份、比亚迪、大华股份、隆基股份、中颖电子、韦尔股份**。
 *  按照利润排名，前十大半导体公司分别是：**中芯国际、韦尔股份、长电科技、闻泰科技、圣邦股份、中颖电子、帝奥微、华峰测控、臻镭科技、卓胜微**。

## 二、STM32 芯片 ##

### 2.1 芯片命名 ###

通常，命名符合下列规则：

STM23位处理器 产品类型 内核 产品线 引脚数 Flash容量 封装 温度范围  
![在这里插入图片描述][7b4f966ed33f4aaf8aa3a0d847aa6b26.png]

### 2.2 Cortex-M内核 ###

Cortex-M是一种处理器内核，而不是芯片。

它是由ARM公司设计的，用于微控制器和嵌入式应用。不同的**芯片制造商可以基于Cortex-M内核开发自己的芯片**，例如STM32、LPC、Kinetis等。Cortex-M内核有多个版本，如Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4等，它们有不同的性能和特点。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>内核</th> 
   <th>架构</th> 
   <th>主频</th> 
   <th>特点</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M0</td> 
   <td>ARMv6-M</td> 
   <td>最高50MHz</td> 
   <td>最小、最低功耗的Cortex-M处理器，不支持乘法指令和中断向量表偏移¹</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M0+</td> 
   <td>ARMv6-M</td> 
   <td>最高100MHz</td> 
   <td>在Cortex-M0的基础上增加了单周期IO端口、更快的中断响应和低功耗模式¹</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M1</td> 
   <td>ARMv6-M</td> 
   <td>最高125MHz</td> 
   <td>专为FPGA设计的Cortex-M处理器，支持可选的乘法指令和中断向量表偏移¹</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M3</td> 
   <td>ARMv7-M</td> 
   <td>最高200MHz</td> 
   <td>高性能、高效率的Cortex-M处理器，支持Thumb-2指令集、乘法指令、中断向量表偏移、嵌套矢量中断控制器等¹²</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M4</td> 
   <td>ARMv7E-M</td> 
   <td>最高240MHz</td> 
   <td>在Cortex-M3的基础上增加了单精度浮点运算单元和数字信号处理扩展¹²</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M7</td> 
   <td>ARMv7E-M</td> 
   <td>最高400MHz</td> 
   <td>在Cortex-M4的基础上增加了双精度浮点运算单元、六级流水线、分支预测和缓存等¹²</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M23</td> 
   <td>ARMv8-M Baseline</td> 
   <td>最高100MHz</td> 
   <td>基于ARMv8-M架构的最低功耗的Cortex-M处理器，支持可信执行环境和安全扩展¹³</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M33</td> 
   <td>ARMv8-M Mainline</td> 
   <td>最高200MHz</td> 
   <td>基于ARMv8-M架构的高性能、高效率的Cortex-M处理器，支持可信执行环境、安全扩展、浮点运算单元和数字信号处理扩展¹³</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M35P</td> 
   <td>ARMv8-M Mainline</td> 
   <td>最高200MHz</td> 
   <td>在Cortex-M33的基础上增加了物理防篡改特性，提供更高的安全性¹³</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cortex-M55</td> 
   <td>ARMv8.1-M Mainline with Helium Technology (MVE)</td> 
   <td>最高500MHz</td> 
   <td>基于ARMv8.1架构的最先进的Cortex-M处理器，支持Helium技术（M-Profile矢量扩展），提供更强大的机器学习和数字信号处理能力¹⁴</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注意，这只是内核理论参数，具体参数取决于芯片制造商。

--------------------

**补充：**

*  **芯片的架构 (Architecture)** 是指芯片的设计和功能的抽象描述，它包括了芯片的结构、指令集、微架构等方面。
 *  **芯片的结构 (Structure)** 是指芯片内部的组成部分，例如运算器、控制器、存储器等，以及它们之间的连接方式。
 *  **芯片的指令集 (Instruction Set)** 是指芯片能够执行的基本操作的集合，它定义了芯片与软件之间的接口。
 *  **芯片的微架构 (Microarchitecture)** 是指芯片实现指令集的具体方式，它涉及到芯片内部的电路、逻辑、流水线等细节。
 *  **芯片的内核 (Kernel)** 是指芯片中负责执行指令集的核心部分，它通常包括一个或多个处理器 (Core)，以及一些缓存、寄存器等辅助组件。
 *  **具体芯片 (Chip)** 是指根据某种架构设计并制造出来的实物，它除了包括内核外，还可能包括一些外设、存储器、输入输出模块等其他功能。

举个例子，STM32是一种单片机 (Microcontroller)，它是一种具体芯片，它有一个Cortex-M3内核，这个内核是由ARM公司设计并授权给ST公司使用的，它支持ARM指令集，也就是说它能够执行ARM定义的基本操作。Cortex-M3内核有一个特定的微架构，它决定了它如何实现ARM指令集。STM32除了Cortex-M3内核外，还有一些外设、存储器等其他功能，这些都属于STM32的架构。

### 2.3 STM32 系列 ###

STM32芯片是一种基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，由意法半导体公司开发和生产。STM32芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设和易于开发的特点，广泛应用于嵌入式领域，如智能车、工业控制、物联网、人机交互等。

STM32芯片有多个系列，根据内核类型和性能等级可以分为以下几类：

*  STM32C0系列：入门级的32位微控制器，采用Cortex-M0+内核，适用于成本敏感型应用。
 *  STM32F0系列：基础型的32位微控制器，采用Cortex-M0或M0+内核，适用于通用应用。
 *  STM32G0系列：优化型的32位微控制器，采用Cortex-M0+内核，提供了更高的性能和更多的功能。
 *  STM32L0系列：超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M0+内核，适用于电池供电或节能型应用。
 *  STM32F1系列：中低端的32位微控制器，采用Cortex-M3内核，提供了较高的性能和较多的外设。
 *  STM32F2系列：高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M3内核，提供了更高的性能和更多的功能。
 *  STM32F3系列：混合信号型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了数字信号处理和模拟外设。
 *  STM32F4系列：高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了数字信号处理和浮点运算。
 *  STM32F7系列：高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M7内核，提供了最高的性能和最多的功能。
 *  STM32L1系列：超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M3内核，适用于电池供电或节能型应用。
 *  STM32L4系列：超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了数字信号处理和浮点运算。
 *  STM32L5系列：新一代安全超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M33内核，提供了安全功能和图形加速。
 *  STM32U5系列：新一代安全高性能超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M33内核，提供了安全功能和图形加速。
 *  STM32H7系列：最高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M7内核或双核（M7+M4）架构，提供了最高的性能和最多的功能。
 *  STM32WB系列：双核无线型的32位微控制器，采用双核（M4+M0+）架构，提供了蓝牙5.0和802.15.4无线连接。
 *  STM32WL系列：超低功耗无线型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了LoRa和其他子1GHz无线连接。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>芯片</th> 
   <th>发布时间</th> 
   <th>处理器核心</th> 
   <th>主频</th> 
   <th>内存</th> 
   <th>存储</th> 
   <th>外设</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>STM32F0</td> 
   <td>2011年</td> 
   <td>Cortex-M0</td> 
   <td>最高48MHz</td> 
   <td>最高16KB RAM</td> 
   <td>最高256KB Flash</td> 
   <td>最高32个GPIO，最高7个定时器，最高2个ADC，最高1个DAC，最高2个I2C，最高2个SPI，最高4个USART，最高1个USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32F1</td> 
   <td>2007年</td> 
   <td>Cortex-M3</td> 
   <td>最高72MHz</td> 
   <td>最高96KB RAM</td> 
   <td>最高1MB Flash</td> 
   <td>最高80个GPIO，最高15个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高2个I2C，最高3个SPI，最高5个USART，最高1个USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32F2</td> 
   <td>2010年</td> 
   <td>Cortex-M3</td> 
   <td>最高120MHz</td> 
   <td>最高128KB RAM</td> 
   <td>最高1MB Flash</td> 
   <td>最高140个GPIO，最高17个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高2个I2C，最高4个SPI，最高6个USART，最高1个USB 2.0 HS/FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32F3</td> 
   <td>2011年</td> 
   <td>Cortex-M4 (FPU)</td> 
   <td>最高72MHz</td> 
   <td>最高40KB RAM</td> 
   <td>最高512KB Flash</td> 
   <td>最高114个GPIO，最高18个定时器，最高4个ADC，最高2个DAC，最高3个I2C，最多6个SPI，最多8个USART/UART，最多1个USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32F4</td> 
   <td>2011年</td> 
   <td>Cortex-M4 (FPU)</td> 
   <td>最高180MHz</td> 
   <td>最多256KB RAM</td> 
   <td>最多2MB Flash</td> 
   <td>最多168个GPIO, 最多25个定时器, 最多3个ADC, 最多2个DAC, 最多4个I2C, 最多6个SPI, 最多10个USART/UART, 最多1个USB 2.0 HS/FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32F7</td> 
   <td>2015年</td> 
   <td>Cortex-M7 (FPU)</td> 
   <td>最多480MHz</td> 
   <td>最多512KB RAM</td> 
   <td>最多2MB Flash</td> 
   <td>最多176个GPIO, 最多26个定时器, 最多3个ADC, 最多2个DAC, 最多4个I2C, 最多6个SPI, 最多10个USART/UART, 最多1个USB 2.0 HS/FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32H7</td> 
   <td>2016年</td> 
   <td>Cortex-M7 (FPU)或Cortex-M4 (FPU)或双核（M7+M4）</td> 
   <td>M7:最多550MHz; M4:最多240MHz; 双核: M7:480MHz; M4:240MHz</td> 
   <td>M7:128KB或512KB或1MB RAM; M4:128KB或240KB RAM; 双核: M7:128KB或512KB或1MB RAM; M4:128KB或240KB RAM; 共享:128KB或512KB RAM</td> 
   <td>M7:128KB或256KB或512KB或1MB或2MB Flash; M4:128KB或256KB或512KB Flash; 双核: M7:128KB或256KB或512KB或1MB或2MB Flash; M4:128KB或256KB或512KB Flash; 共享:64MB PSRAM 或64MB HyperRAM 或128MB HyperRAM 或256MB HyperRAM 或512MB HyperRAM 或1GB HyperRAM 或64MB SDRAM 或128MB SDRAM 或256MB SDRAM 或512MB SDRAM 或1GB SDRAM 或64MB Octo-SPI NOR Flash 或128MB Octo-SPI NOR Flash 或256MB Octo-SPI NOR Flash 或512MB Octo-SPI NOR Flash 或1GB Octo-SPI NOR Flash 或64MB Quad-SPI NOR Flash 或128MB Quad-SPI NOR Flash 或256MB Quad-SPI NOR Flash 或512MB Quad-SPI NOR Flash 或1GB Quad-SPI NOR Flash</td> 
   <td>M7:最多176个GPIO, 最多35个定时器, 最多3个ADC, 最多2个DAC, 最多4个I2C, 最多6个SPI, 最多8个USART/UART, 最多1个USB 2.0 HS/FS; M4:最多114个GPIO, 最多18个定时器, 最多4个ADC, 最多2个DAC, 最多3个I2C, 最多6个SPI, 最多8个USART/UART, 最多1个USB 2.0 FS; 双核:最高176个GPIO，最高35个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高4个I2C，最高6个SPI，最高8个USART/UART，最高1个USB 2.0 HS/FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32L0</td> 
   <td>2015年</td> 
   <td>Cortex-M0+</td> 
   <td>最高32MHz</td> 
   <td>最高20KB RAM</td> 
   <td>最高192KB Flash</td> 
   <td>最高51个GPIO，最高16个定时器，最高2个ADC，最高1个DAC，最高2个I2C，最高3个SPI，最高5个USART/UART，最高1个USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32L1</td> 
   <td>2011年</td> 
   <td>Cortex-M3</td> 
   <td>最高32MHz</td> 
   <td>最高80KB RAM</td> 
   <td>最高512KB Flash</td> 
   <td>最高87个GPIO，最高17个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高3个I2C，最高3个SPI，最高5个USART/UART，最高1个USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32L4</td> 
   <td>2016年</td> 
   <td>Cortex-M4 (FPU)</td> 
   <td>最高120MHz</td> 
   <td>最高320KB RAM</td> 
   <td>最高2MB Flash</td> 
   <td>最高114个GPIO，最高24个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高4个I2C，最多6个SPI, 最多8个USART/UART, 最多1个USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STM32L5</td> 
   <td>2019年</td> 
   <td>Cortex-M33 (FPU)</td> 
   <td>最高110MHz</td> 
   <td>最高256KB RAM</td> 
   <td>最高512KB Flash</td> 
   <td>最多114 GPIOs, 最多26 timers, 最多3 ADCs, 最多2 DACs, 最多4 I2Cs, 最多6 SPIs, 最多8 USARTs/UARTs, 最多1 USB 2.0 FS</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

把 永 远 爱 你 写 进 诗 的 结 尾 ~

[f0cb22e33e984cbba874fc327181a16f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/6f0f6f2dba244c769c515a8e25a0adb4.png
[7b4f966ed33f4aaf8aa3a0d847aa6b26.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/14d7d234061c4ff1b2f7654caa2cd9b4.png