先学STM8，还是学STM32？

嵌入式ARM 2020-06-10 00:00 1781浏览 0评论 0点赞

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有朋友问：我学习过51，接下来我是先学习STM8，还是STM32呢？

写在前面

想要明白这个问题，其实就需要明白STM8和STM32之间有些什么差异，包括MCU基本信息、开发难度、以及应用场景等。

站在客观的角度来说，STM8比STM32学起来更容易，C语言功底还不错的朋友，直接上STM32也不是问题。

从大的方向来说，当你对一种MCU掌握的比较透彻，再学其他型号、其他厂商的MCU，相对来说，上手都要容易的多。

针对本文问题，我下面讲述一下相关知识。

STM8和STM32内核差异

STM8™ CPU 是一种专有架构，它保持了以前的 ST7 内核的传统，同时在 8 位 CPU 效率和代码密度方面实现了突破。

STM32 围绕行业标准 ARM® Cortex™-M 32 位内核构建，并受益于与 ARM 处理器有关的开发工具和软件解决方案的完整生态产业环境。

尽管它们被认为是两种完全不同的处理器，但它们在架构方面实际有许多相似之处。

下面对比STM8S 和 STM32F1 （Cortex-M3）这两种内核差异：

两种内核均基于哈佛架构，它们采用 3 级流水线执行，可将执行时间降至最低，对于 STM8S，时钟速度高达 24 MHz，对于 STM32F1系列，时钟速度高达 72 MHz。

在代码密度方面，它们均有优异的表现，这归功于 STM8S 系列的 8 位 CISC 指令集以及 STM32F1系列的 Cortex 内核引入的 16 位 Thumb-2 模式。

片上外设差异

ST 8位和 32位 MCU 产品线之间的片上外设具有一致性，大多数基本 MCU 外设均定义和构建为可从一个产品系列移植到另一个产品系列。

这通过将 8 位外设简单但有效地修改为 32 位字来实现。这样做的好处是可节约成本和功耗，并且资源易于了解。

如果需要更高性能，可在系统层面通过更宽的总线和 DMA 控制器对资源加以补充。在了解了外设的工作原理后，可以将外设应用到 STM8S 和 STM32 系列，从而加速两种器件之间的转换。

ARM 处理器和外设符合 AMBA 总线规范，采用 32 位数据总线，而 STM8S 器件使用更为简单但有效的 8 位总线标准。从功能角度看，它们仅在以下方面存在差异：

寄存器大小： 8 位与 16 或 32 位
直接取决于 CPU 运行速度的最大时钟频率
DMA，可通过简单数据管理减轻 CPU 的负荷并提高最大数据吞吐量
一些产品特定功能，如 I/O 端口管理

对比STM8S 和 STM32F1 的 SPI 框图：

SPI寄存器：

从上面框图和寄存器可以看出：除了几个有区别的位和寄存器大小外，寄存器和位的名称以及在寄存器中的位置都是相似的。

系统外设

当今的 MCU 是复杂的 SoC（片上系统），其中不仅包含许多外设，还包含一些高级系统特性，旨在缩减物料清单或增强系统的安全性和稳定性。

1.复位

STM8S 和 STM32 基本具有相同的复位电路，仅有细微的差异：

NRST 引脚既是输入也是具有内置上拉电阻的开漏输出。为实现 EMS（电磁敏感度）鲁棒性，插入了一个滤波器以避免毛刺传播到数字电路中。双向复位有三个优点：

对于多 MCU 系统，双向复位可确保在启动或热复位时所有子处理器均正确同步
对于其它 IC，在系统层面还可以使用 MCU 内嵌的电压监控器（上电复位和欠压复位）
当生成假内部复位时，在调试过程中会有很大帮助

2.时钟

STM8和STM32时钟都具有很强大的功能，特别是最近推出的STM32G0具有高精度内部时钟，可以省去外部晶振，减少硬件及PCB。

STM8不具备倍频功能，各方面相对要弱一点。STM32具有倍频、外设时钟分频等强大功能。同时，STM8和32都具有独立外设时钟使能功能，以降低功耗。

看下STM32F1时钟树，就大概了解有哪些功能了：

3.存储器

两种产品线均基于非易失性存储器并具有一个选项字节加载器。此机制取代了用于 MCU 上电配置的传统熔丝位：用户可以在编程时选择多种选项，这些选项会随程序二进制映像一起写入。

所有新型微控制器都具有以下几个特性：

暂停、停止或待机模式下的复位：可在 MCU 意外进入低功耗模式时避免发生死锁情况，适用于不能处理此类配置的应用
硬件/软件看门狗，可以在复位之后立即通过硬件启动看门狗
存储器读保护，用于防止对程序内容的窃取
存储器写保护，用于保护存储器中包含关键代码的部分。通常，这适用于自举代码或IAP（应用内编程）驱动程序

这些选项可自动使能安全性和可靠性特性，这样即使在 CPU 获取第一个指令之前出现干扰或攻击，应用也可以恢复。

STM8S 和 STM32 器件具有嵌入式自举加载器，通过它可以使用板上串行接口（例如 UART）重新烧写内部 Flash。随后可以将任何具有串行通讯接口的 PC 用作编程工具，来烧写或更新 Flash 以及数据 EEPROM 存储器的内容。 ST 提供了一个软件实用程序来执行自举加载器支持的所有操作。

当然，还有更多系统特性相关的内容，比如安全性、低功耗方面。这些设计都具有高度一致性。

软件

STM8和STM32除了上面描述的一些内容具有高度一致性之外，其实，对应我们软件开发工程师来说，软件才是最为关心的一点。

在STM8和STM32产品设计之初，工程师早就考虑过这个问题。因为二者系统、内核及外设都具有一致性，所以软件库也是设计具有一致性。

1.寄存器、库开发

这个我就不说了，从51过来的都知道，对于寄存器比较少的MCU来说，不是问题。对于STM8来说，其实我觉得还好，使用寄存器开发，就是需要更多时间了解寄存器。

我其实不是很建议大家使用寄存器开发，现在STM8有标准外设库，库的API函数接口也容易理解，直接拿来省事，也能方便理解寄存器。

那么对于STM32这种有大量寄存器的MCU，我同样也是不建议大家直接使用寄存器开发，部分功能可以针对库优化成寄存器。

2.STM8、32CubeMX工具

STM8CubeMX和STM32CubeMX这两个工具我不止一次在公众号提到，ST官方的目前的趋势就是希望用户使用这个工具来开发。

而且，大家已经发现，STM32有些新出来的MCU是没有标准外设库了。所以，这两个工具建议大家也要学习。

STM8CubeMX目前更新至V1.3.0，只能提供配置，方便了解MCU使用资源情况，还不具备自动生成代码功能，不过我觉得后面应该具有这个功能。

所以：如果基础不怎么好，建议先STM8，等学到一定基础可以再学STM32。如果自认基础还可以，C语言也行，那么直接上STM32不成问题。

-END-

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