意法半導(dǎo)體STM32F303CBT6 ARM微控制器中文資料

一、型號與類型

意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡稱ST）的STM32F303CBT6是一款基于高性能ARM Cortex-M4 32位RISC核心的微控制器（MCU）。該型號屬于STM32F3系列，該系列專為混合信號應(yīng)用設(shè)計(jì)，結(jié)合了高性能的數(shù)字處理能力和豐富的模擬功能。STM32F303CBT6不僅具有數(shù)字信號處理（DSP）與浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU），還集成了高速嵌入式存儲器、增強(qiáng)型I/O和外設(shè)，適用于多種復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。

　　廠商名稱：ST意法半導(dǎo)體

　　元件分類：ARM微控制器

　　中文描述： 帶DSP和FPU的主流混合信號ARM Cortex-M4 MCU，具有128 KB Flash、72 MHz CPU、MPU、CCM、5 MSPS 12位ADC、PGA和比較器

　　英文描述： ARM MCU,General Purpose,STM32 Family STM32F3 Series Microcontrollers,ARM Cortex-M4,32bit

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　　STM32F303CBT6概述

　　STM32F303CBT6是一款32位128kB閃存ARM?Cortex?-M4微控制器單元,具有數(shù)字信號處理(DSP)與浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU).提供多達(dá)4個高速12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器,7個比較器,4個運(yùn)算放大器,多達(dá)2條數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道,一個低功耗RTC,多達(dá)5個通用16位定時(shí)器,一個通用32位定時(shí)器,以及兩個專用于電機(jī)控制的定時(shí)器.該產(chǎn)品還具有多種標(biāo)準(zhǔn)和高級通信接口,多達(dá)兩個I?C,多達(dá)三個SPI和三個USART,多達(dá)兩個UART,CAN和USB.為了達(dá)到音頻級別的準(zhǔn)確度,I?S外設(shè)可以通過外部PLL進(jìn)行時(shí)鐘控制.集成高速嵌入式存儲器,豐富的增強(qiáng)型I/O和外設(shè),連接至2條APB總線.

　　CRC計(jì)算單元

　　復(fù)位與電源管理-上電/掉電復(fù)位(POR/PDR)

　　可編程電壓檢測器

　　低功耗-休眠,關(guān)斷與待機(jī)

　　VBAT電源,用于RTC與備份寄存器

　　互連矩陣

　　日歷RTC,帶警報(bào),并定期從停止/待機(jī)模式中喚醒

　　串行線調(diào)試,Cortex?-M4帶有FPU ETM,JTAG

　　96位獨(dú)特ID

　　應(yīng)用

　　電機(jī)驅(qū)動與控制,計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)周邊,通信與網(wǎng)絡(luò),音頻

　　STM32F303CBT6中文參數(shù)

　　STM32F303CBT6引腳圖

二、工作原理

STM32F303CBT6的工作原理基于ARM Cortex-M4內(nèi)核，該內(nèi)核是專為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，支持高性能、低功耗和豐富的功能集。Cortex-M4內(nèi)核具有單周期乘法和硬件除法功能，以及DSP指令集和FPU，為復(fù)雜的數(shù)字信號處理和浮點(diǎn)運(yùn)算提供了強(qiáng)大的支持。此外，STM32F303CBT6通過APB總線連接了高速嵌入式存儲器和廣泛的增強(qiáng)型I/O和外設(shè)，實(shí)現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制。

三、特點(diǎn)

1. 強(qiáng)大的ARM Cortex-M4 CPU核心

• 高性能：采用ARM Cortex-M4 CPU內(nèi)核，主頻高達(dá)72MHz，支持DSP指令集和FPU，提供高性能的信號處理能力。

• 浮點(diǎn)運(yùn)算：內(nèi)嵌的FPU支持復(fù)雜的浮點(diǎn)運(yùn)算，適用于需要高精度計(jì)算的應(yīng)用場景。

2. 豐富的外設(shè)資源

• 高速ADC/DAC：提供多達(dá)4個快速12位ADC（5 Msps），最多2個DAC通道，滿足高精度模擬信號處理需求。

• 多種定時(shí)器：多達(dá)5個通用16位定時(shí)器、1個通用32位定時(shí)器，以及兩個專用于電機(jī)控制的定時(shí)器，支持多種時(shí)間控制和PWM輸出需求。

• 通信接口：最多兩個I2C、三個SPI（兩個SPI支持多路全雙工I2S）、三個USART、最多兩個UART、CAN和USB，提供豐富的通信接口選項(xiàng)。

3. 優(yōu)秀的模擬性能

• 高精度ADC：12位高精度ADC，最大采樣率為2.4MSPS，內(nèi)置溫度傳感器和電壓參考源，適用于需要高精度模擬信號采集的應(yīng)用。

• 模擬比較器：集成7個比較器和4個運(yùn)算放大器，支持復(fù)雜的模擬信號處理。

4. 低功耗設(shè)計(jì)

• 多種低功耗模式：包括停機(jī)、待機(jī)、關(guān)斷模式，支持低功耗應(yīng)用設(shè)計(jì)。

• 集成電源管理：集成電源管理電路，可用于電池供電應(yīng)用，提高系統(tǒng)的整體能效。

5. 安全性和可靠性

• 安全功能：提供看門狗定時(shí)器、獨(dú)立看門狗、RTC等安全功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

• 調(diào)試接口：支持JTAG/SW調(diào)試接口和SWO跟蹤輸出，便于開發(fā)和調(diào)試。

四、應(yīng)用

STM32F303CBT6因其強(qiáng)大的性能和豐富的功能，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域：

1. 工業(yè)自動化與過程控制

• PLC和工業(yè)驅(qū)動器：STM32F303CBT6內(nèi)置多個高級定時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的PWM輸出和編碼器接口，非常適合電機(jī)驅(qū)動和控制，廣泛應(yīng)用于無刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、三相交流電機(jī)等的驅(qū)動和控制。

• 工廠設(shè)備監(jiān)控：其豐富的外設(shè)接口和強(qiáng)大的處理能力，使得STM32F303CBT6能夠勝任各種工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控任務(wù)。

2. 醫(yī)療設(shè)備

• 移動醫(yī)療和可穿戴設(shè)備：其出色的模擬性能和低功耗設(shè)計(jì)，使得STM32F303CBT6非常適合用于心率監(jiān)測儀、體溫計(jì)、血糖儀等便攜式醫(yī)療設(shè)備。

• 醫(yī)療設(shè)備控制：集成12位DAC和高精度ADC，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電壓、電流監(jiān)控和調(diào)節(jié)，適用于開關(guān)電源、充電器、UPS等電源設(shè)備的設(shè)計(jì)。

3. 智能家居與物聯(lián)網(wǎng)

• 智能家電：STM32F303CBT6的高性能Cortex-M4內(nèi)核和豐富的外設(shè)組合，可滿足洗衣機(jī)、空調(diào)、水表等智能家電的控制和監(jiān)測需求。

• 智能傳感器與智能家居控制設(shè)備：其強(qiáng)大的信號處理和通信接口，可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備領(lǐng)域，如智能家居控制設(shè)備等。

4. 計(jì)算機(jī)與通信領(lǐng)域

• 計(jì)算機(jī)周邊設(shè)備：STM32F303CBT6的多種通信接口和高速數(shù)據(jù)處理能力，使其成為計(jì)算機(jī)周邊設(shè)備控制器的理想選擇。

• 通信與網(wǎng)絡(luò)：支持CAN、I2C、SPI、UART等多種通信協(xié)議，可用于網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

五、參數(shù)

基本參數(shù)

• 核心類型：ARM Cortex-M4，帶有FPU（浮點(diǎn)單元）和DSP指令集

• 最高工作頻率：72 MHz

• CPU位數(shù)：32位

• 存儲器：

• Flash：256 KB（根據(jù)具體封裝和型號可能有所不同）

• SRAM：48 KB

• EEPROM：無內(nèi)置EEPROM，但可通過Flash模擬

• 電源：

• 電壓范圍：2.0V至3.6V

• 低功耗模式：支持多種低功耗模式，包括停機(jī)、待機(jī)和休眠模式

外設(shè)與接口

• ADC：

• 通道數(shù)：最多12個

• 分辨率：12位

• 采樣率：最高可達(dá)5 MSPS（每秒百萬次采樣）

• 轉(zhuǎn)換時(shí)間：最短可達(dá)1.17 μs

• DAC：

• 通道數(shù)：最多2個

• 分辨率：12位

• 定時(shí)器：

• 高級定時(shí)器：多達(dá)2個，支持PWM輸出、輸入捕獲、輸出比較等

• 通用定時(shí)器：多達(dá)5個，支持定時(shí)功能、PWM輸出等

• 基本定時(shí)器：無特定基本定時(shí)器，但通用定時(shí)器可配置為簡化模式

• 通信接口：

• USART/UART：多達(dá)3個USART，最多2個UART（具體取決于封裝）

• SPI：多達(dá)3個SPI接口（其中兩個支持I2S），支持全雙工和主從模式

• I2C：多達(dá)2個I2C接口，支持快速模式和高速模式

• CAN：支持CAN 2.0B主動模式

• USB：支持USB 2.0全速設(shè)備

• 其他外設(shè)：

• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）：帶日歷功能的RTC

• 看門狗定時(shí)器：獨(dú)立看門狗和窗口看門狗

• GPIO：多達(dá)51個（具體取決于封裝），支持多種配置模式（推挽/開漏、上拉/下拉、復(fù)用等）

封裝與引腳

• 封裝類型：LQFP64（或其他封裝類型，如LQFP48、TQFP100等，具體取決于型號）

• 引腳數(shù)：64引腳（以LQFP64為例）

• 引腳功能：包括電源引腳（VDD、VSS）、模擬引腳（ADC輸入、DAC輸出）、數(shù)字I/O引腳、通信接口引腳（如USART_TX/RX、SPI_SCK/MISO/MOSI、I2C_SCL/SDA等）、控制引腳（如復(fù)位引腳、BOOT引腳）等。

安全性與保護(hù)

• 安全功能：集成看門狗定時(shí)器，防止軟件故障導(dǎo)致的系統(tǒng)掛起；支持FLASH保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的編程或擦除。

• 溫度范圍：工業(yè)級溫度范圍通常為-40°C至+85°C（具體取決于封裝和型號）。

開發(fā)環(huán)境

STM32F303CBT6支持多種開發(fā)環(huán)境和工具鏈，包括STM32CubeMX（用于圖形化配置和初始化代碼生成）、STM32CubeIDE（集成開發(fā)環(huán)境，支持代碼編寫、編譯、調(diào)試和性能分析）、Keil MDK-ARM、IAR Embedded Workbench等。此外，ST還提供了豐富的硬件和軟件庫，如HAL（硬件抽象層）庫、LL（低級）庫、中間件（如USB、文件系統(tǒng)、RTOS等），以加速產(chǎn)品開發(fā)和降低開發(fā)成本。

綜上所述，STM32F303CBT6是一款功能強(qiáng)大、靈活多樣的微控制器，適用于工業(yè)自動化、醫(yī)療設(shè)備、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域。其高性能的ARM Cortex-M4核心、豐富的外設(shè)接口和強(qiáng)大的模擬性能，使得它在處理復(fù)雜算法和多種外設(shè)交互時(shí)表現(xiàn)出色。同時(shí)，其低功耗設(shè)計(jì)和安全性功能也滿足了現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)對能效和安全性的高要求。