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STM32F207中文数据手册.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.39M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    Page1基于ARM内核的32位MCU，150DMIPs，高达1MBFlash/128+4KBRAM，USBOn-The-GoFull-speed/High-speed，以太网，17TIMs，3ADCs，15个通信&摄像头接口主要特性：内核：使用ARM32位Cortex™-M3CPU，自适应实时加速器(ART加速器™)可以让程序在Flash中以最高120MHz频率执行时，能够实现零等待状态的运行性能，内置存储器保护单元，能够实现高达150DMIPS/1.25DMIPS/MHz(Dhrystone2.1)性能。存储器：高达1M字节的Flash存储器512字节的动态口令存储器高达128+4K字节的SRAM灵活的静态存储控制器，支持CF卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器并行LCD接口，兼容8080/6800模式时钟、复位和电源管理：1.65～3.6V用于供电和I/O管脚上电复位、掉电复位、可编程电压监测器和欠压复位4~26MHz晶体振荡器内嵌经出厂调校的16MHzRC振荡器（25°C下精度为1%）带校准功能的32kHzRTC振荡器内嵌带校准功能的32kHz的RC振荡器低功耗：睡眠、停机和待机模式VBAT为RTC，20×32位后备寄存器，以及可选的4KB后备SRAM供电3×12位A/D转换器，0.5μs转换时间：多达24个输入通道在三倍间插模式下转换速率高达6MSPS2×12位D/A转换器通用DMA：16组带集中式FIFO和支持分页的DMA控制器多达17个定时器：多达12个16位和2个32位的定时器，频率可达120MHz，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入调试模式：串行单线调试(SWD)和JTAG接口Cortex-M3内嵌跟踪模块(ETM)多达140个具有中断功能的I/O端口：多达136个快速I/O端口，其频率可达60MHz多达138个耐5V的I/O端口多达15个通信接口：多达3个I2C接口(支持SMBus/PMBus)多达4个USART接口和2个UART接口(传输速率7.5Mbit/s，支持ISO7816，LIN，IrDA接口和调制解调控制)多达3个SPI接口(传输速度可达30Mbit/s)，其中2个可复用为I2S接口，通过音频
    PLL或外部PLL来实现音频类精度2个CAN接口(2.0B版本)SDIO接口高级互连功能：带有片上物理层的USB2.0全速设备/主机/On-The-Go控制器带有专用DMA，片上全速PHY和ULPI的USB2.0高速/全速设备/主机/On-The-Go控制器带有专用DMA的10/100以太网MAC.，支持硬件IEEE1588v2（MII/RMII）8到14bit并行摄像头接口，最高达48Mbyte/sCRC计算单元96位唯一ID模拟真正的随机数发生器Page2目录略Page3目录略Page4目录略Page5表格目录略Page6表格目录略Page7插图目录略
    Page8插图目录略Page9插图目录略Page101简介这个数据手册给出了STM32F205xx和STM32F207xx系列微控制器的说明书。欲知意法半导体STM32™整个系列的更多细节，请参阅2.1节：完全兼容整个系列。STM32F205xx和STM32F207xx数据手册必须结合STM32F20x/STM32F21x参考手册一起阅读。在整个文档中，他们被称为STM32F20x设备。有关内部闪存存储器的编程、擦除和保护等信息，请参考《STM32F20x/STM32F21x闪存编程参考手册》。参考手册和闪存编程参考手册均可在ST网站下载：www.st.com有关Cortex™-M3内核的相关信息，请参考《Cortex-M3技术参考手册》，可以在ARM公司的网站下载：http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0337e/Page112概述STM32F20x系列是基于工作频率高达120MHz的高性能ARM®Cortex™-M332位RISC内核。该系列整合了高速嵌入式存储器，Flash存储器和系统SRAM的容量分别高达1M字节和128K字节，高达4K字节的后备SRAM，以及大量连至2条APB总线、2条AHB总线和1个32位多AHB总线矩阵的增强型I/O与外设。该系列产品还带有自适应实时存储器加速器(ART加速器™)，在高达120MHz的CPU频率下，程序在Flash存储器中运行时，可以实现相当于零等待状态的运行性能。已经利用CoreMark基准测试对该性能进行了验证。所有产品均带有3个12位ADC模块、2个DAC模块、1个低功耗RTC、12个通用16位定时器(包括2个用于电机控制的PWM定时器)、2个通用32位定时器。1个真随机数发生器(RNG)。所有产品都带有标准与高级通信接口。新增的高级外设包括1个SDIO、1个增强型灵活静态存储器控制(FSMC)接口(100脚或100脚以上的产品)，和1个连接CMOS传感器的照相机接口。这个系列产品还配置有标准外设。多达3个I2C接口3个SPI接口，2个I2S接口。为了获得音频级精度，I2S外设可以通过一个专门的内部音频锁相环或一个外部锁相环锁相来达到同步。4个USART接口和2个UART接口带高速性能（带ULPI）的OTG全速USB接口
    另有一个USBOTG（全速）2个CAN接口1个SDIO接口以太网接口和摄像头接口是STM32F207xx设备特有的。注意：STM32F205xx和STM32F207xx设备工作于-40°C至+105°C的温度范围，供电电压1.8V至3.6V。当设备工作于0°C至70°C的温度范围内，并且IRROFF与VDD相连时，供电电压可降至1.7V。一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。STM32F205xx和STM32F207xx系列产品提供包括从64脚至176脚的4种不同封装形式。根据不同的封装形式，器件中的外设配置不尽相同。这些丰富的外设配置，使得STM32F205xx和STM32F207xx系列微控制器适合于多种应用场合：电机驱动和应用控制医疗设备工业应用：可编程控制器(PLC)、变频器、断路器打印机和扫描仪警报系统、视频对讲和暖气通风空调系统家庭音频设备图5给出了该产品系列的框图略。Page12表2STM32F205xx特性和外设数目略Page131.对于LQFP100封装，只有FSMCBank1或Bank2是可用的。Bank1只能用NE1片选来支持一个复合的NOR/PSRAM存储器。Bank2只能用NE2片选来支持一个16位或8位的NANDFlash存储器。由于这种封装G端口是不可用的，所以不能使用中断线。2.SPI2和SPI3接口以一种专用的方式灵活地工作于SPI模式或I2S音频模式。3.当设备工作于0°C至70°C的温度范围内，并且IRROFF与VDD相连时，供电电压最小值为1.7V。表3STM32F207xx特性和外设数目略Page14表3STM32F207xx特性和外设数目（continued）略1.对于LQFP100封装，只有FSMCBank1或Bank2是可用的。Bank1只能用NE1片选来支持一个复合的NOR/PSRAM存储器。Bank2只能用NE2片选来支持一个16位或8位的NANDFlash存储器。由于这种封装G端口是不可用的，所以不能使用中断线。2.SPI2和SPI3接口以一种专用的方式灵活地工作于SPI模式或I2S音频模式。
    3.当设备工作于0°C至70°C的温度范围内，并且IRROFF与VDD相连时，供电电压最小值为1.7V。Page152.1系列之间的全兼容性STM32F205xx和STM32F207xx组成了STM32F20x系列，其成员之间是完全地脚对脚兼容，软件和功能上也兼容，在开发期间允许用户有更大的自由度来尝试不同的存储器密度和外设。STM32F205xx和STM32F207xx系列产品与整个STM32F10xxx系列保持了很高的兼容性。所有的功能管脚是脚对脚兼容的。然而，STM32F205xx和STM32F207xx不能随意的替代STM32F10xxx产品。两个系列没有一样的电源模式，所以他们的电源管脚是不同的。尽管如此，从STM32F10xxx向STM32F20x系列过渡仍然是很简单的，只有几个管脚受到了影响。图3、图4和图1给出了STM32F20x和STM32F10xxx系列的兼容板的设计。图1LQFP64封装的STM32F10xx和STM32F2xx兼容板的设计。略。Page16图1LQFP100封装的STM32F10xx和STM32F2xx兼容板的设计。略。图1LQFP144封装的STM32F10xx和STM32F2xx兼容板的设计。略。Page17图1LQFP176封装的STM32F10xx和STM32F2xx兼容板的设计。略。Page182.2器件概述图5.STM32F20x框图。略。1.连接到APB2的定时器从TIMxCLK测得的速率可达120MHz，而连接到APB1的定时器从TIMxCLK测得的速率可达60MHz。2.只有STM32F207xx系列有USBOTGFS，摄像头接口和以太网接口。Page192.2.1内嵌闪存和SRAM的ARM®Cortex™-M3内核。
    ARMCortex™-M3处理器是最新一代的嵌入式ARM处理器。它为实现MCU的需要提供了低成本的平台、缩减的引脚数目、降低的系统功耗，同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。ARM的Cortex™-M3是32位的RISC处理器，提供额外的代码效率，在通常8和16位系统的存储空间上发挥了ARM内核的高性能。STM32F20x系列拥有内置的ARM核心，因此它与所有的ARM工具和软件兼容。图5是STM32F20x系列产品的功能框图。2.2.2自适应实时存储加速器(ART加速器™)ART加速器™是一种存储器加速器，它优化了STM32工业标准的ARM®Cortex™-M3处理器。它平衡了ARMCortex-M3在闪存存储器技术上的固有性能优势，这通常需要处理器在更高操作频率上等待闪存存储器。为了缓解处理器在150DMIPS全速频率下的性能，处理器执行一个指令预取队列，以及分支缓存，从而提高从128位的闪存中的程序执行速度。基于CoreMark标准，由于ART加速器，该性能得以实现，就相当于在CPU频率高达120MHz时，从闪存0等待的执行程序。2.2.3存储器保护单元存储器保护单元用来管理CPU访问存储器，以防止一个任务突然被另一个活动任务破坏寄存器和资源。这个存储区域被组织成8个受保护的区域，进而可划分为8个分区。这个保护区域的大小在32个字节和整个4G可寻址寄存器之间。存储器保护单元特别有助于这些应用场合：一些重要的或有待验证的代码码必须被保护，防止其他任务的不良行为。它通常是由一个RTOS管理（实时操作系统）。如果一个程序访问了一个存储器的地址，而这个地址是被存储器保护单元禁止访问的，那么实时操作系统能够检测到，并采取行动。在一个实时操作系统环境中，内核能基于这个进程的执行，动态的更新存储器保护单元的设置。存储器保护单元是可选的，对于一些不需要它的应用可以绕过。2.2.4嵌入闪存存储器STM32F20x系列产品嵌入了一个128K，256K，512K，768K或1M的128位宽的闪存，用于存储程序和数据。这个系列还包含512字节的OTP存储器，可用来存储重要的用户数据，例如以太网MAC地址或加密密钥。Page202.3.5CRC(循环冗余校验)计算单元CRC(循环冗余校验)计算单元使用一个固定的多项式发生器，从一个32位的数据字产生一个CRC码。在众多的应用中，基于CRC的技术被用于验证数据传输或存储的一致性。在EN/IEC60335-1标准的范围内，它提供了一种检测闪存存储器错误的手段，CRC计算单元可以用于实时地计算软件的签名，并与在链接和生成该软件时产生的签名对比。2.3.6内置SRAM所有的STM32F20x系列产品内置：多达128K字节的内置SRAM，CPU能以0等待周期访问(读/写)。4K字节的后备SRAM。这个区域的内容被保护以防止可能出现的不必要的写访问，并保持待机或VBAT模式。
    2.3.7Multi-AHB总线矩阵32位的multi-AHB总线矩阵连接到了所有的主机(CPU,DMAs,Ethernet,USBHS)和从机(Flashmemory,RAM,FSMC,AHBandAPB外设)，并确保一个无漏洞的和有效的操作，甚至几个高速的外设同时工作。图6.Multi-AHB矩阵Page212.2.8直接存储器存取控制器(DMA)该系列配置了两个通用的双向端口DMA(DMA1和DMA2)，每个端口有8个通道。它们能够管理存储器到存储器，外设到存储器，存储器到外设的传输。对于APB/AHB外设，它们能共享一些集成的FIFO，支持爆炸转移，旨在提供最大限度的外设带宽(AHB/APB)。这两个DMA控制器支持循环缓冲区管理，所以，控制器到达缓冲区的末尾，不需要特定的代码。这两个DMA控制器也有一个双缓冲特性，不需要特定的代码就能自动的使用和切换两个寄存器缓冲区。每个通道连接到专门的硬件DMA请求，每个通道支持软件触发。由软件进行配置，在源端和目的端的传输数据大小是独立的。DMA可以和主外设一起使用：SPIandI2SI2CUSART和UART通用、基础和高级控制定时器TIMxDACSDIO摄像头接口(DCMI)ADC2.2.9可配置的静态存储器控制器(FSMC)所有STM32F20x系列集成了FSMC模块。它具有4个片选输出，支持PC卡/CF卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND。功能介绍：写入FIFO；代码可以在除NAND闪存和PC卡外的片外存储器运行；外部访问的最大频率(fHCLK)是60MHz。液晶并行接口FSMC可以配置成与多数图形LCD控制器的无缝连接，它支持Intel8080和Motorola6800的模式，并能够灵活地与特定的LCD接口。使用这个LCD并行接口可以很方便地构建简易的图形应用环境，或使用专用加速控制器的高性能方案。Page222.2.10集成的向量式中断控制器(NVIC)
    STM32F20x系列集成向量式中断控制器，能够管理16个优先级，以及处理多达81个可屏蔽中断通道，加上16个Cortex™-M3的中断线。NVIC主要特点如下：紧耦合的NVIC能够达到低延迟的中断响应处理中断向量入口地址直接进入内核紧耦合的NVIC内核接口允许中断的早期处理处理晚到的较高优先级中断支持中断尾部链接功能自动保存处理器状态中断返回时自动恢复，无需额外指令开销该模块以最小的中断延迟提供灵活的中断管理功能。2.2.11外部中断/事件控制器(EXTI)外部中断/事件控制器包含23个边沿检测器，用于产生中断/事件请求。每个中断线都可以独立地配置它的触发事件(上升沿或下降沿或双边沿)，并能够单独地被屏蔽；有一个挂起寄存器维持所有中断请求的状态。EXTI可以检测到脉冲宽度小于内部APB2的时钟周期。多达140个通用I/O口连接到16个外部中断线。2.2.12时钟和启动复位时内部16MHz的RC振荡器被选为默认的CPU时钟。16MHz内部RC振荡器被工厂削减到仅能提供1%的准确度。该应用可以选择RC振荡器或外部4-26MHz时钟源作为系统时钟。这个时钟是失效监控的。当检测到外部时钟失效时，系统将自动地切换到内部的RC振荡器，如果使能了中断，软件可以接收到相应的中断。同样，在需要时可以采取对PLL时钟完全的中断管理(如当一个间接使用的外部振荡器失效时)。先进的时钟控制器为内核提供时钟，所有的外设使用一个晶振。特别地，以太网和USBOTGFS外设可以通过系统时钟定时。多个预分频器和锁相环用于配置2个AHB总线、高速APB(APB2)和低速APB(APB1)区域。两个AHB总线的最高频率是120MHz，高速APB区域的最高频率是60MHz，低速APB区域的允许频率为30MHz。该系列集成了一个专用的锁相环(PLLI2S)，允许达到音频级性能。在这种情况下，I2S主时钟可以产生8K到192K范围内的所有标准采样频率。Page232.2.13自举模式在启动时，通过自举引脚可以选择三种自举模式中的一种：从程序闪存存储器自举从系统存储器自举从内部SRAM自举自举加载程序(Bootloader)存放于系统存储器中，可以通过USART1(PA9/PA10)，USART3(PC10/PC11orPB10/PB11)，CAN2(PB5/PB13)，以及通过DFU（设备固件升级）的设备模式中的USBOTGFS(PA11/PA12)对闪存重新编程。2.2.14供电方案VDD=1.8～3.6V：VDD引脚为I/O引脚和内部调压器供电。在WLCSP封装中，VDD可从1.7V~3.6V。
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