意法半导体STM32F446RET6 ARM微控制器中文资料

一、型号与类型

STM32F446RET6是意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）推出的一款高性能32位微控制器（MCU），属于STM32F4系列。该系列微控制器基于ARM Cortex-M4内核，专为需要高性能、低功耗和丰富外设接口的应用场景设计。STM32F446RET6以其卓越的性能和广泛的应用领域，成为嵌入式系统设计的优选方案。

　　厂商名称：ST意法半导体

　　元件分类：ARM微控制器

　　中文描述： 带DSP和FPU的高性能基础系列ARM Cortex-M4 MCU，具有512 KB Flash、180 MHz CPU、ART加速器和双QSPI

　　英文描述： 32-Bit MCU+DSP 512K Flash 180MHz LQFP64  ARM Cortex M4 MCU

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-37097056-STM32F446RET6.html

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　　STM32F446RET6概述

　　STM32F446RET6是一款基于ARM的高性能32位微控制器。Cortex-M4内核具有RISC内核，工作频率高达180MHz，浮点单元（FPU）单精度支持所有Arm®单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了一整套DSP指令和一个内存保护单元（MPU），增强了应用的安全性。它提供三个12位ADC，两个DAC，一个低功耗的RTC，12个通用的16位定时器，包括两个用于电机控制的PWM定时器，两个通用的32位定时器。这些特点使该微控制器适用于广泛的应用，即电机驱动和控制、医疗设备、工业（PLC、变频器、断路器）、打印机和扫描仪、报警系统、视频对讲以及HVAC和家庭音频设备。

　　LCD并行接口，8080/6800模式

　　时钟、复位和电源管理（1.7V至3.6V应用电源和I/O）。

　　低功耗：睡眠、停止和待机模式

　　多达17个定时器：2个看门狗，1个SysTick定时器，多达12个16位和2个32位定时器，频率高达180MHz

　　8至14位并行摄像机接口，最高54Mbytes/s，96位唯一ID

　　CRC计算单元和RTC：亚秒级精度，硬件日历

　　多达20个通信接口

　　多达114个带中断功能的I/O端口

　　512K字节的闪存，128K字节的SRAM，双模式QuadSPI接口

　　64引脚LQFP封装，工业温度范围-40至85°C

　　STM32F446RET6中文参数

　　STM32F446RET6引脚图

二、工作原理

STM32F446RET6的工作原理基于ARM Cortex-M4 32位RISC（精简指令集计算机）内核，该内核集成了浮点单元（FPU），支持单精度浮点运算，能够高效执行复杂的数学运算。Cortex-M4内核还具备DSP（数字信号处理器）指令集，进一步增强了其在数字信号处理方面的能力。此外，STM32F446RET6还集成了内存保护单元（MPU），增强了应用程序的安全性。

STM32F446RET6通过内部的总线架构（包括APB和AHB总线）连接各种外设和内部存储器，实现了高效的数据传输和处理。其内部的高速嵌入式存储器包括高达512KB的闪存（Flash）和128KB的静态随机存取存储器（SRAM），以及4KB的备份SRAM，用于在系统断电时保存关键数据。

三、特点

1. 高性能内核：STM32F446RET6集成了高性能的Cortex-M4内核，工作频率高达180MHz，结合ST的ART（自适应实时加速器）技术，实现了Flash零等待状态执行，从而提高了代码执行效率。

2. 丰富的外设接口：该微控制器集成了多种外设接口，包括多个通用输入输出（GPIO）端口、定时器（TIM）、串行通信接口（如USART、SPI、I2C）、模数转换器（ADC）、数字到模拟转换器（DAC）等，满足各种复杂应用的需求。

3. 大容量存储器：512KB的Flash存储器和128KB的SRAM，为程序和数据存储提供了充足的空间，支持复杂的嵌入式应用。

4. 低功耗设计：STM32F446RET6支持多种低功耗模式，如睡眠、停止和待机模式，有效降低了系统功耗，适用于电池供电的应用场景。

5. 增强的安全性：集成的内存保护单元（MPU）提供了对内存区域的访问控制，增强了应用程序的安全性。

6. 全面的通信接口：支持CAN、I2C、SPI、USART、USB等多种通信协议，便于与外部设备进行数据交换和通信。

四、应用

STM32F446RET6凭借其卓越的性能和丰富的外设接口，广泛应用于多个领域：

1. 工业自动化：在工业自动化控制系统中，STM32F446RET6可用于工业机器人控制、可编程逻辑控制器（PLC）等领域，实现高效、精确的自动化控制。

2. 消费类电子产品：由于其低功耗特性和丰富的外设接口，STM32F446RET6适用于智能家居设备、智能穿戴设备、智能音响等消费类电子产品，为用户提供便捷、智能的使用体验。

3. 医疗设备：STM32F446RET6的高精度模拟和数字转换功能，能够满足医疗设备对于稳定性和精度的要求，可应用于医疗成像设备、生命体征监测设备等领域。

4. 通信设备：支持多种通信接口和高性能的处理能力，STM32F446RET6适用于通信设备中的数据处理、控制和通信功能，如路由器、交换机等网络设备。

5. 物联网终端：在物联网领域，STM32F446RET6可用于各类物联网传感节点和网关设备，实现数据的采集、处理和传输。

五、参数

以下是STM32F446RET6的主要参数：

• 品牌：ST（意法半导体）

• 产品分类：32位MCU

• 封装：LQFP-64（10x10x0.5P）

• 包装：托盘

• 核心处理器：ARM Cortex-M4

• 内核规格：32位

• 速度：180MHz

• 连接能力：CANbus, EBI/EMI, I2C, IrDA, LINbus, SAI, SD, SPDIF-Rx, SPI, UART/USART, USB, USB OTG

• 外设：欠压检测/复位, DMA, I2S, LVD, POR, PWM, WDT

• I/O数：50

• 程序存储容量：512KB（51KB Flash）

• RAM容量：128KB SRAM，包括4KB的备份SRAM

• 电源电压：1.7V至3.6V（VDD），-0.3V至+0.6V（VSSA）

• 功耗：

• 运行模式：根据工作频率和外围配置，功耗会有所不同，但STM32F4系列以其低功耗设计著称。

• 睡眠模式：显著降低功耗，仅保留时钟和基本唤醒功能。

• 停止模式：进一步降低功耗，但允许保留RAM和寄存器内容。

• 待机模式：最低功耗模式，几乎切断所有电源，但可通过外部中断唤醒。

• 定时器：包括多个高级定时器（TIM1/TIM8）、通用定时器（TIMx）、基本定时器（TIM6/TIM7）和看门狗定时器（IWDG/WWDG），满足不同精度的定时需求。

• 模数转换器（ADC）：通常集成多个高精度ADC，支持多种转换模式和通道选择，满足复杂模拟信号采集需求。

• 数字到模拟转换器（DAC）：部分型号提供DAC，可用于生成模拟信号。

• 加密/哈希处理器：STM32F446RET6可能还集成了硬件加密/哈希单元，如AES、CRC等，用于提高数据处理的安全性。

• 调试与编程接口：支持JTAG和SWD接口，便于开发者进行调试和程序烧录。

• 工作温度范围：通常是工业级温度范围，如-40°C至+85°C或-40°C至+105°C，确保在恶劣环境下稳定运行。

• 环境标准：符合RoHS等环保标准，适合全球范围内使用。

六、开发工具与生态系统

STM32F446RET6拥有完善的开发工具链和生态系统，包括：

• 开发工具：STM32CubeMX软件用于图形化配置MCU，自动生成初始化代码；STM32CubeIDE是基于Eclipse的集成开发环境（IDE），提供代码编写、编译、调试等一站式开发体验；ST-LINK/V2或更高版本的调试器用于在线调试和程序烧录。

• 库和中间件：STM32标准外设库（HAL库）提供丰富的API函数，简化外设配置和编程；STM32Cube HAL库进一步增强了这一功能，同时提供了更多的软件组件和中间件，如文件系统、网络协议栈、图形用户界面（GUI）库等。

• 社区与资源：STM32拥有庞大的开发者社区，提供丰富的教程、示例代码、论坛讨论等资源，帮助开发者快速上手和解决问题。

七、总结

STM32F446RET6作为一款基于ARM Cortex-M4内核的高性能32位微控制器，凭借其出色的性能、丰富的外设接口、低功耗设计以及完善的开发工具链和生态系统，在工业自动化、消费类电子产品、医疗设备、通信设备和物联网终端等多个领域展现出广泛的应用前景。通过合理的设计和编程，开发者可以充分发挥STM32F446RET6的潜力，构建出高效、可靠、智能的嵌入式系统解决方案。