意法半导体STM32F303CBT6 ARM微控制器中文资料

一、型号与类型

意法半导体（STMicroelectronics，简称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）。该型号属于STM32F3系列，该系列专为混合信号应用设计，结合了高性能的数字处理能力和丰富的模拟功能。STM32F303CBT6不仅具有数字信号处理（DSP）与浮点运算单元（FPU），还集成了高速嵌入式存储器、增强型I/O和外设，适用于多种复杂的嵌入式系统应用。

　　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的主流混合信号ARM Cortex-M4 MCU，具有128 KB Flash、72 MHz CPU、MPU、CCM、5 MSPS 12位ADC、PGA和比较器

　　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闪存ARM®Cortex®-M4微控制器单元,具有数字信号处理(DSP)与浮点运算单元(FPU).提供多达4个高速12位模数转换器,7个比较器,4个运算放大器,多达2条数模转换器通道,一个低功耗RTC,多达5个通用16位定时器,一个通用32位定时器,以及两个专用于电机控制的定时器.该产品还具有多种标准和高级通信接口,多达两个I?C,多达三个SPI和三个USART,多达两个UART,CAN和USB.为了达到音频级别的准确度,I?S外设可以通过外部PLL进行时钟控制.集成高速嵌入式存储器,丰富的增强型I/O和外设,连接至2条APB总线.

　　CRC计算单元

　　复位与电源管理-上电/掉电复位(POR/PDR)

　　可编程电压检测器

　　低功耗-休眠,关断与待机

　　VBAT电源,用于RTC与备份寄存器

　　互连矩阵

　　日历RTC,带警报,并定期从停止/待机模式中唤醒

　　串行线调试,Cortex®-M4带有FPU ETM,JTAG

　　96位独特ID

　　应用

　　电机驱动与控制,计算机和计算机周边,通信与网络,音频

　　STM32F303CBT6中文参数

　　STM32F303CBT6引脚图

二、工作原理

STM32F303CBT6的工作原理基于ARM Cortex-M4内核，该内核是专为嵌入式应用而设计的，支持高性能、低功耗和丰富的功能集。Cortex-M4内核具有单周期乘法和硬件除法功能，以及DSP指令集和FPU，为复杂的数字信号处理和浮点运算提供了强大的支持。此外，STM32F303CBT6通过APB总线连接了高速嵌入式存储器和广泛的增强型I/O和外设，实现了高效的数据处理和系统控制。

三、特点

1. 强大的ARM Cortex-M4 CPU核心

• 高性能：采用ARM Cortex-M4 CPU内核，主频高达72MHz，支持DSP指令集和FPU，提供高性能的信号处理能力。

• 浮点运算：内嵌的FPU支持复杂的浮点运算，适用于需要高精度计算的应用场景。

2. 丰富的外设资源

• 高速ADC/DAC：提供多达4个快速12位ADC（5 Msps），最多2个DAC通道，满足高精度模拟信号处理需求。

• 多种定时器：多达5个通用16位定时器、1个通用32位定时器，以及两个专用于电机控制的定时器，支持多种时间控制和PWM输出需求。

• 通信接口：最多两个I2C、三个SPI（两个SPI支持多路全双工I2S）、三个USART、最多两个UART、CAN和USB，提供丰富的通信接口选项。

3. 优秀的模拟性能

• 高精度ADC：12位高精度ADC，最大采样率为2.4MSPS，内置温度传感器和电压参考源，适用于需要高精度模拟信号采集的应用。

• 模拟比较器：集成7个比较器和4个运算放大器，支持复杂的模拟信号处理。

4. 低功耗设计

• 多种低功耗模式：包括停机、待机、关断模式，支持低功耗应用设计。

• 集成电源管理：集成电源管理电路，可用于电池供电应用，提高系统的整体能效。

5. 安全性和可靠性

• 安全功能：提供看门狗定时器、独立看门狗、RTC等安全功能，确保系统稳定运行。

• 调试接口：支持JTAG/SW调试接口和SWO跟踪输出，便于开发和调试。

四、应用

STM32F303CBT6因其强大的性能和丰富的功能，广泛应用于多个领域：

1. 工业自动化与过程控制

• PLC和工业驱动器：STM32F303CBT6内置多个高级定时器，可实现精准的PWM输出和编码器接口，非常适合电机驱动和控制，广泛应用于无刷直流电机、步进电机、三相交流电机等的驱动和控制。

• 工厂设备监控：其丰富的外设接口和强大的处理能力，使得STM32F303CBT6能够胜任各种工业设备的数据采集和监控任务。

2. 医疗设备

• 移动医疗和可穿戴设备：其出色的模拟性能和低功耗设计，使得STM32F303CBT6非常适合用于心率监测仪、体温计、血糖仪等便携式医疗设备。

• 医疗设备控制：集成12位DAC和高精度ADC，可实现精准的电压、电流监控和调节，适用于开关电源、充电器、UPS等电源设备的设计。

3. 智能家居与物联网

• 智能家电：STM32F303CBT6的高性能Cortex-M4内核和丰富的外设组合，可满足洗衣机、空调、水表等智能家电的控制和监测需求。

• 智能传感器与智能家居控制设备：其强大的信号处理和通信接口，可应用于物联网和智能设备领域，如智能家居控制设备等。

4. 计算机与通信领域

• 计算机周边设备：STM32F303CBT6的多种通信接口和高速数据处理能力，使其成为计算机周边设备控制器的理想选择。

• 通信与网络：支持CAN、I2C、SPI、UART等多种通信协议，可用于网络通信设备的设计与开发。

五、参数

基本参数

• 核心类型：ARM Cortex-M4，带有FPU（浮点单元）和DSP指令集

• 最高工作频率：72 MHz

• CPU位数：32位

• 存储器：

• Flash：256 KB（根据具体封装和型号可能有所不同）

• SRAM：48 KB

• EEPROM：无内置EEPROM，但可通过Flash模拟

• 电源：

• 电压范围：2.0V至3.6V

• 低功耗模式：支持多种低功耗模式，包括停机、待机和休眠模式

外设与接口

• ADC：

• 通道数：最多12个

• 分辨率：12位

• 采样率：最高可达5 MSPS（每秒百万次采样）

• 转换时间：最短可达1.17 μs

• DAC：

• 通道数：最多2个

• 分辨率：12位

• 定时器：

• 高级定时器：多达2个，支持PWM输出、输入捕获、输出比较等

• 通用定时器：多达5个，支持定时功能、PWM输出等

• 基本定时器：无特定基本定时器，但通用定时器可配置为简化模式

• 通信接口：

• USART/UART：多达3个USART，最多2个UART（具体取决于封装）

• SPI：多达3个SPI接口（其中两个支持I2S），支持全双工和主从模式

• I2C：多达2个I2C接口，支持快速模式和高速模式

• CAN：支持CAN 2.0B主动模式

• USB：支持USB 2.0全速设备

• 其他外设：

• 实时时钟（RTC）：带日历功能的RTC

• 看门狗定时器：独立看门狗和窗口看门狗

• GPIO：多达51个（具体取决于封装），支持多种配置模式（推挽/开漏、上拉/下拉、复用等）

封装与引脚

• 封装类型：LQFP64（或其他封装类型，如LQFP48、TQFP100等，具体取决于型号）

• 引脚数：64引脚（以LQFP64为例）

• 引脚功能：包括电源引脚（VDD、VSS）、模拟引脚（ADC输入、DAC输出）、数字I/O引脚、通信接口引脚（如USART_TX/RX、SPI_SCK/MISO/MOSI、I2C_SCL/SDA等）、控制引脚（如复位引脚、BOOT引脚）等。

安全性与保护

• 安全功能：集成看门狗定时器，防止软件故障导致的系统挂起；支持FLASH保护，防止未经授权的编程或擦除。

• 温度范围：工业级温度范围通常为-40°C至+85°C（具体取决于封装和型号）。

开发环境

STM32F303CBT6支持多种开发环境和工具链，包括STM32CubeMX（用于图形化配置和初始化代码生成）、STM32CubeIDE（集成开发环境，支持代码编写、编译、调试和性能分析）、Keil MDK-ARM、IAR Embedded Workbench等。此外，ST还提供了丰富的硬件和软件库，如HAL（硬件抽象层）库、LL（低级）库、中间件（如USB、文件系统、RTOS等），以加速产品开发和降低开发成本。

综上所述，STM32F303CBT6是一款功能强大、灵活多样的微控制器，适用于工业自动化、医疗设备、智能家居、物联网等多个领域。其高性能的ARM Cortex-M4核心、丰富的外设接口和强大的模拟性能，使得它在处理复杂算法和多种外设交互时表现出色。同时，其低功耗设计和安全性功能也满足了现代嵌入式系统对能效和安全性的高要求。