本章概述思维导图：
认识STM32
STM32是什么
STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的32位微控制器（MCU）系列，其核心采用ARM Cortex-M系列处理器内核（如Cortex-M0、M3、M4、M7等）。作为嵌入式系统的核心组件，STM32以高性能、低功耗、高集成度著称，广泛应用于工业控制、智能家居、物联网、消费电子等领域。
ST：意法半导体，是一个公司的名字；
M：Microelectronics的缩写，表示微控制器，要注意微控制器和微处理器的区别；
32：32bit的意思，表示这是一个32bit的微控制器；
ARM是什么
ARM（Advanced RISC Machine）是一家英国芯片设计公司，专注于处理器架构设计与授权。其核心业务是开发高性能、低功耗的RISC处理器架构（如Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M系列），并通过IP授权模式与全球半导体厂商合作，生产各具特色的芯片。
STM32与ARM的关系
ARM提供底层架构
ARM设计处理器内核（如Cortex-M3）并授权给意法半导体等厂商，定义指令集、寄存器集、异常模型等硬件规范。
STM32实现具体产品
意法半导体基于ARM Cortex-M内核，集成外设资源（如GPIO、定时器、通信接口），开发出STM32系列微控制器，满足不同应用场景的需求。
关系如图所示：
总结：STM32与ARM的关系是协同模式，ARM设计处理器内核（如Cortex-M3）及相关外围组件的电路设计方案。ST公司依靠设计方案设计出STM32系列微控制器芯片；
STM32基于ARM Cortex内核的32位微控制器和微处理器汇总图:
STM32分类
根据内核架构、性能需求和应用场景，可分为超低功耗系列、主流系列和高性能系列三大类STM32详细分类如图所示
一、超低功耗系列（Low Power）
核心目标：以低功耗为核心，适用于电池供电设备（如可穿戴设备、传感器节点、物联 网设备）。
内核类型：Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4。
代表型号：
STM32L0系列：基于Cortex-M0内核，适用于低功耗、长时间运行的应用。
STM32L1系列：基于Cortex-M3内核，平衡功耗与性能，支持丰富的外设。
STM32L4系列：基于Cortex-M4内核，提供更高性能和更多外设，适合需要浮点运算的场景。
二、主流系列（Mainstream）
核心目标：以性价比为核心，适用于广泛的中低端应用场景。
内核类型：Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4。
代表型号：
STM32F0系列：入门级MCU，成本低，适合简单控制任务（如家电控制、玩具）。
STM32F1系列：基础型，基于Cortex-M3内核，主频72MHz，外设丰富，适用于工 业控制、消费电子。
STM32F3系列：专为电机控制、电源转换优化，支持混合信号处理。
三、高性能系列（High Performance）
核心目标：以极致性能为核心，适用于对计算能力、实时性要求极高的场景。
内核类型：Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7。
代表型号：
STM32F2系列：高性能，支持复杂数学运算和数据处理。
STM32F4系列：基于Cortex-M4内核，主频180MHz，支持DSP指令和浮点运算， 适合高速数据处理和图形显示。
STM32F7系列：基于Cortex-M7内核，提供高吞吐量和实时操作能力。
STM32H7系列：极高性能，结合高速处理器核和丰富外设，适用于复杂工业和消 费应用。
四、其它特殊系列
STM32G0/G4系列：
针对成本敏感型娱乐设备（如游戏机、电子玩具）设计，平衡功耗与性能。
STM32WB系列：
集成Wi-Fi和蓝牙功能，适用于物联网连接设备。
STM32的命名规则
例如32位微控制器芯片名称为："STM32F051R8T6XXX"详细讲解：
1、STM32：表示是ST生产的32位微控制器芯片
2、F：芯片的类别为基础型
3、051：表示芯片的特定功能为入门级
4、R：表示引脚数量为64或66引脚
5、8：表示Flash闪存容量为64KB
6、T：表示为芯片的封装为：QFP
7、6：表示为芯片的工作温度范围为：-40°C~+85°C（工业级）
8、X：表示为芯片固件版税
9、XX：表示为芯片选项
STM32F103C8T6简介
STM32F103C8T6是由意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）于2007年推出的基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，属于STM32 F1系列。实物图如下：
STM32F103C8T6芯片参数表：
STM32F103C8T6芯片参数说明
内核：基于ARM Cortex-M3 32位RISC处理器
工作条件：
工作电压：2.0V~3.6V，兼容低功耗设计。
温度范围：-40°C~+85°C（工业级），适应恶劣环境。
主频：72MHZ
存储器：
Flash：64KB，用于存储程序代码。
SRAM：20KB，用于数据存储和运行时变量。
芯片封装：LQFP48（48引脚），尺寸紧凑，适合空间受限的应用场景。
GPIO：37个通用输入/输出引脚，支持复用功能（如定时器、串口、I2C等）。
定时器：4个16位定时器
通用定时器：3个16位定时器，支持输入捕获、输出比较、PWM生成。
高级定时器：1个，支持死区插入和紧急制动，适用于电机控制。
ADC模数转换器：2个12位模数转换器，各10转换通道
通信接口：
USART（串口）：3个，支持同步异步串行通信
SPI：2个，支持高速同步通信
I2C：2个，支持多设备总线通信
CAN：1个，支持汽车点阵和工业网络通信
USB Device：1个，支持设备模式，便于与PC或其它USB主机连接
STM32F103C8T6管脚介绍
STM32F103C8T6采用LQFP48封装，共48个引脚，包含通用I/O、电源、特殊功能及复用接口。以下按端口分类详细说明各引脚功能及复用选项：
在开发板中电路原理图：
一、电源与特殊功能引脚
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| 引脚 | 功能描述 |
| VDD（24,36,48） | 主电源输入（3.3V），需就近接滤波电容 |
| VSS（23,35,47） | 接地引脚 |
| VBAT（2） | 后备电源（接电池/3.3V），维持RTC和备份寄存器 |
| VDDA/VSSA（9, 8 ） | 模拟电源（ADC/DAC专用），需与数字电源隔离 |
| OSC_IN/OSC_OUT（5 , 6 ） | 外部高速晶振（8MHz）输入/输出 |
| OSC32_IN/OSC32_OUT（3 , 4 ） | 外部低速晶振（32.768kHz）输入/输出 |
| NRST（7） | 复位引脚（低电平有效，外接RC电路） |
| BOOT0（44） | 启动模式选择（配合BOOT1配置） |
二、GPIO端口及复用功能
PA端口
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| 引脚 | 默认功能 | 复用功能 |
| PA0-PA7 | GPIO/外部中断 | ADC1_IN0-IN7、TIM2/TIM5通道、USART2_TX/RX、SPI1_MOSI/MISO |
| PA8-PA11 | GPIO | TIM1通道、USART1_CK/CTS、MCO输出 |
| PA12-PA15 | GPIO | USART1_RTS、TIM1_ETR、JTAG调试接口 |
| PA9/PA10 | USART1_TX/RX | 串口通信、GPIO、外部中断 |
| PA2/PA3 | USART2_TX/RX | 串口通信、GPIO、外部中断 |
PB端口
|-------------------|--------------|---------------------------------------|
| 引脚 | 默认功能 | 复用功能 |
| PB0-PB1 | GPIO/外部中断 | ADC1_IN8-IN9、TIM3/TIM4通道 |
| PB6/PB7 | GPIO | I2C1_SCL/SDA、TIM4_CH1/CH2 |
| PB8-PB15 | GPIO | I2C1_SCL/SDA、TIM4通道、SPI2_NSS/SCK/MOSI |
| PB10/PB11 | USART3_TX/RX | 串口通信、I2C2_SCL/SDA |
| PB12-PB15 | GPIO | SPI2_NSS/SCK/MISO/MOSI、TIM1通道 |
PC端口
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| 引脚 | 默认功能 | 复用功能 |
| PC13-PC15 | GPIO/外部中断 | RTC_TAMPER、低功耗模式唤醒源 |
其它端口
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| 引脚 | 功能描述 |
| PD0-PD2 | GPIO/外部中断（部分型号不可用） |
| PE0-PE5 | GPIO/外部中断 |
| PF0-PF1 | GPIO/外部中断（常用于晶振，不建议作普通IO） |
三、通信接口复用
USART1：PA9（TX）、PA10（RX），支持高速串口通信
USART2：PA2（TX）、PA3（RX），扩展串口通信能力
USART3：PB10（TX）、PB11（RX）
I2C1：PB6（SCL）、PB7（SDA），支持SMBus协议
I2C2：PB10（SCL）、PB11（SDA）
SPI1：PA4（NSS）、PA5（SCK）、PA6（MISO）、PA7（MOSI），全双工通信
SPI2：PB12-PB15，支持多主从模式
USB：PA11/PA12（需外部PHY芯片）
四、定时器与PWM功能
TIM1（高级定时器）：PA8-PA11，支持PWM输出、输入捕获。
TIM2/TIM3/TIM4：多通道PWM输出，适配电机控制、LED调光。
TIM1通道：PA8（CH1）、PA9（CH2）、PA10（CH3），支持互补PWM输出。
五、调试与下载接口
SWD调试：PA13（SWDIO）、PA14（SWCLK），支持在线调试和程序下载
JTAG接口：PA15（JTDI）、PB3（JTDO）、PB4（JTRST），兼容标准JTAG协议
六、特殊功能配置
ADC通道：PA0-PA7（IN0-IN7）、PB0-PB1（IN8-IN9），12位分辨率
温度传感器：内部通道（IN16），输出与温度成比例的电压
VREFINT：内部参考电压（约1.2V），用于ADC校准
BOOT模式：BOOT0+BOOT1配置启动模式（Flash/系统存储器/SRAM）
七、配置注意事项
引脚复用机制：通过寄存器（如GPIOx_CRL/CRH、AFIO_MAPRx）配置功能模式
电气特性：非FT引脚仅支持3.3V，超压可能损坏芯片；FT引脚支持5V容限
启动模式：BOOT0=0（Flash启动）、BOOT0=1（系统存储器启动）
电源管理：VDDA/VSSA需单独滤波，避免数字噪声干扰模拟电路
STM32系统架构
STM32F103C8T6的系统架构基于ARM Cortex-M3内核设计，通过模块化总线架构实现高性能与低功耗的平衡，其核心架构可分解为以下维度：
1、核心处理单元与存储架构
Cortex-M3内核：采用三级流水线哈佛架构，独立ICode（指令）总线与DCode（数据）总线分别访问Flash和SRAM
存储子系统：
64KB Flash：通过ICode总线直接访问，支持程序存储与代码执行，具备ECC校验功能。
20KB SRAM：通过DCode总线访问，作为数据存储与堆栈空间，支持字节/半字/字访问。
FSMC接口：扩展外部存储器（如SDRAM、NOR Flash），支持8/16/32位数据总线，最大寻址空间4GB。
2、总线矩阵与数据传输控制
总线架构：
AHB系统总线：连接内核、DMA、FSMC、SDIO等高速模块，采用32位总线宽度，支持突发传输模式。
APB1/APB2总线：APB1（低速外设，36MHz）连接CAN、USB、I2C等；APB2（高速外设，72MHz）连接ADC、TIM1、GPIO等。
桥接器：实现AHB与APB总线的协议转换与时钟域隔离。
DMA控制器：
DMA1（7通道）与DMA2（5通道）：支持内存到内存、内存到外设、外设到内存的传输，每个通道可配置传输地址、数据宽度、传输量，减少CPU干预，提升数据吞吐量。
因为系统结构非常复杂，不能靠短短一段文字进行全面的知识点补充。需要我们一起在学习的过程中逐步理解学习！
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