从STM32F401411系列移植到STM32L4系列微控制器.pdf

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.56M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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1 STM32L4系列概览

2 硬件移植

表1. STM32F401/411系列和STM32L4系列的引脚分配区别（QFP）

图1. LQFP100兼容板设计

图2. LQFP64兼容板设计

3 自举模式选择

表2. 自举模式

表3. 自举程序接口

4 外设移植

4.1 STM32产品交叉兼容性

表4. STM32F401/411系列与STM32L4系列的STM32外设兼容性分析

4.2 存储器映射

表5. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间外设地址映射的区别

4.3 DMA

表6. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间DMA的区别

表7. 从STM32F401/411系列移植到STM32L4系列DMA请求区别

4.4 中断

表8. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间中断向量的区别

4.5 RCC

表9. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间RCC的区别

4.5.1 VCORE范围与性能

表10. STM32L4的性能与 VCORE范围

表11. CPU时钟 (HCLK) 频率对应的等待周期数（STM32F401xB/C和STM32F401xD/E）

表12. CPU时钟 (HCLK) 频率对应的等待周期数 (STM32F411xC/E)

4.5.2 外设访问配置

表13. 用于外设访问配置的RCC寄存器

4.5.3 外设时钟配置

4.6 PWR

表14. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间PWR的区别

4.7 RTC

表15. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间RTC的区别

4.8 SYSCFG

表16. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间SYSCFG的区别

4.9 GPIO

4.10 EXTI源选择

表17. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间EXTI的区别

4.11 闪存

表18. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间FLASH的区别

4.12 U(S)ART

表19. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间U(S)ART的区别

4.13 I2C

表20. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间I2C的区别

4.14 SPI/I2S/SAI

表21. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间SPI的区别

表22. 从I2S移植到SAI

图3. STM32L4系列SAI主模式时钟产生（如需要MCLK）

4.15 CRC

表23. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间CRC的区别

4.16 USB OTG FS

表24. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间USB OTG FS的区别

4.17 ADC

表25. STM32F401/411系列和STM32L4系列之间ADC的区别

5 版本历史

表26. 文档版本历史

表27. 中文文档版本历史

AN4616 应用笔记从 STM32F401/411 系列移植到 STM32L4 系列微控制器前言对于 STM32 微控制器应用的设计人员来说，能够轻松地用同一产品系列中的微控制器替换另一个型号是非常重要的。常常需要将应用移植到不同的处理器上，比如当产品需求增加时，需要更大的存储器空间或者增加 I/O 的数量。另外一方面，为了降低成本也可能会是转向更小的元件和缩小 PCB 面积。本应用笔记帮助分析将现有设计从 STM32F401/411 系列产品移植到 STM32L4 系列产品所需的步骤。它汇集了最重要的信息，并且列出了需要处理的关键方面。本文档列出了 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列产品可用的 “ 全套 ” 功能（根据其产品型号，一些产品可能具有较少的功能）。为了将应用移植到 STM32L4 系列产品，需要考虑三个方面：硬件移植，外设移植和固件移植。为了充分利用本应用笔记中的信息，用户应当熟悉 STM32 微控制器文档（可在 www.st.com 上获取），并特别关注： • STM32F401/411 系列参考手册： – – STM32F401/411 系列数据手册。 STM32L4 系列参考手册： – STM32L4 系列数据手册。 RM0368 （STM32F401xB/C 和 STM32F401xD/E） RM0383 （STM32F411xC/E） RM0351 （STM32L4x6） • • • 2015 年 12 月 DocID027151 Rev 1 [English Rev 1] 1/49 www.st.com 1

目录目录 1 2 3 4 AN4616 STM32L4 系列概览 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 硬件移植 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 自举模式选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 外设移植 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.1 STM32 产品交叉兼容性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2 存储器映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.3 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.4 中断 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.5 RCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 VCORE 范围与性能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.5.1 4.5.2 外设访问配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.5.3 外设时钟配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PWR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.6 RTC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.7 SYSCFG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.8 4.9 GPIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.10 EXTI 源选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.11 闪存 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.12 U(S)ART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.13 I2C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.14 SPI/I2S/SAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.15 CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.16 USB OTG FS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.17 ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 5 版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2/49 DocID027151 Rev 1[English Rev 1]

AN4616 表格索引表格索引表 1. 表 2. 表 3. 表 4. 表 5. 表 6. 表 7. 表 8. 表 9. 表 10. 表 11. 表 12. 表 13. 表 14. 表 15. 表 16. 表 17. 表 18. 表 19. 表 20. 表 21. 表 22. 表 23. 表 24. 表 25. 表 26. 表 27. STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列的引脚分配区别（QFP）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 自举模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 自举程序接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 STM32F401/411 系列与 STM32L4 系列的 STM32 外设兼容性分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间外设地址映射的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 DMA 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 从 STM32F401/411 系列移植到 STM32L4 系列 DMA 请求区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间中断向量的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 RCC 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 STM32L4 的性能与 VCORE 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 CPU 时钟 (HCLK) 频率对应的等待周期数（STM32F401xB/C 和 STM32F401xD/E） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 CPU 时钟 (HCLK) 频率对应的等待周期数 (STM32F411xC/E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 用于外设访问配置的 RCC 寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 PWR 的区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 RTC 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 SYSCFG 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 EXTI 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 FLASH 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 U(S)ART 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 I2C 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 SPI 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 从 I2S 移植到 SAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 CRC 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 USB OTG FS 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列之间 ADC 的区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 文档版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 中文文档版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 DocID027151 Rev 1[English Rev 1] 3/49 3

图片索引图片索引 AN4616 图 1. 图 2. 图 3. LQFP100 兼容板设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 LQFP64 兼容板设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 STM32L4 系列 SAI 主模式时钟产生（如需要 MCLK） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4/49 DocID027151 Rev 1[English Rev 1]

AN4616 STM32L4 系列概览 1 STM32L4 系列概览 STM32L4 系列产品实现了超低功耗、性能、存储空间、外设和低成本的完美组合。尤其是， STM32L4 系列产品允许进行高频率 / 高性能操作，包括 ARM® Cortex®-M4 @80 MHz，以及通过自适应实时存储加速器优化的闪存访问（ART Accelerator™）。 STM32L4 系列提高了动态模式下的低功耗效率（μA/MHz），同时在多种可用的低功耗模式下仍能实现极低的静态功耗。每个产品的可用功能和封装的详细列表可见于其各自的数据手册。相比于 STM32F401/411， STM32L4 系列产品有更多具有先进功能的外设。 • 高级加密硬件加速器（AES） • 触摸感应控制器（TSC） • 控制器局域网络 (bxCAN) • 单线协议接口（SWPMI） • 串行音频接口 (SAI) • 低功耗 UART （LPUART） • 红外接口（IRTIM） • 低功耗定时器 (LPTIM) • 液晶显示控制器（LCD） • 数字滤波器，用于∑ Δ 调制器（DFSDM） • 运算放大器（OPAMP） • 电压参考缓冲器（VREFBUF） • 具有低功耗采样和保持功能的数字模拟转换器（DAC） • • 灵活存储控制器（FMC） • 防火墙（FW） • 附加 SRAM2 （32 KB），待机模式下可保持数据 • 闪存上双存储区自举和 8 位 ECC 还提供了优化的功耗和丰富的低功耗模式。 QuadSPI 接口（QUADSPI） DocID027151 Rev 1 [English Rev 1] 5/49 48

硬件移植 2 硬件移植 AN4616 STM32F401/411 系列中的 WLCSP 封装与 STM32L4 系列中的 WLCSP 封装是不相同的（两种产品具有不同的晶片尺寸）。只有 LQFP64、 LQFP100 封装在两种系列产品中均提供， STM32F401/411 系列的其他封装在 STM32L4 系列中不提供。超低功耗 STM32L4 系列和 STM32F401/411 系列产品具有高度的引脚兼容性。大部分外设可共享两个系列产品的相同引脚。从 STM32F401/411 系列到 STM32L4 系列的转换之所以简单，是因为只有几个引脚受到影响，参见下面的表 1：表 1. STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列的引脚分配区别（QFP） STM32F401/411 系列 STM32L4 系列 QFP64 QFP100 - 30 - 48 19 48 73 - 引脚 VDD VCAP1 VCAP2 VDD 1. VDDUSB 引脚可外部连接到 VDD。 QFP64 QFP100 QFP144 - 30 - 48 19 48 73 - 30 - 106 引脚 VSSA PB11 VDDUSB VDDUSB(1) 6/49 DocID027151 Rev 1 [English Rev 1]

AN4616 硬件移植 STM32F401/411 系列板移植到 STM32L4 系列板的建议引脚 VDD (QFP 100 上的引脚 19) 在 STM32L4 系列产品中被用作 VSSA 。专用 VDDUSB 电源用于 STM32L4 系列中。它应当连接到引脚 VDDUSB （QFP64 上的引脚 48， QFP100 上的引脚 73）。 STM32F401/411 系列中该引脚用于 VCAP2 （QFP64）（STM32L4 系列不需要）或 VDD （QFP100）。 STM32F401/411 系列中引脚 VCAP1、 VCAP2 通过外部电容来稳定调压器，而 STM32L4 系列中不需要（这些引脚）。这些引脚现在映射到 PB11 和 VDDUSB 上（见表 1）。下图显示了从 STM32F4 系列移植到 STM32L4 系列的板设计示例。图 1. LQFP100 兼容板设计图 2. LQFP64 兼容板设计 DocID027151 Rev 1 [English Rev 1] 7/49 48

自举模式选择 3 自举模式选择 AN4616 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列中选择自举模式的方式不同。在 STM32F401/411 系列上，利用两个引脚来选择自举模式。 STM32L4 系列中，利用一个引脚和 nBOOT1 选项位（位于存储地址 0x1FFF7800 上的用户选项字节中）来选择自举模式。对于 STM32F401/411 系列和 STM32L4 系列产品，自举模式可在这三个选项中选择：从主闪存自举，从 SRAM 自举或从系统存储器自举。表 2 总结了选择自举模式的不同配置。表 2. 自举模式 STM32L4 系列 / STM32F401/411 系列自举模式选择 BOOT1(1) BOOT0 x 0 1 0 1 1 1. BOOT1 的值为 nBOOT1 选项位取反。自举模式自举空间主 Flash 系统存储器嵌入式 SRAM 选择主 Flash 作为自举空间选择系统存储器作为自举空间选择嵌入式 SRAM 作为自举空间嵌入式自举程序嵌入式自举程序位于片内引导程序中，由 ST 在生产阶段编程。它用于通过以下串行接口重新编程 Flash （详细信息请参考 AN2606）：表 3. 自举程序接口外设 DFU USART1 USART2 USART3 USART3 I2C1 引脚 STM32F401/411 系列 STM32L4 系列 USB_DM (PA11) USB_DP (PA12) USART1_TX (PA9) USART1_RX (PA10) USART2_TX (PD5) USART2_RX (PD6) USART2_TX (PA2) USART2_RX (PA3) USART3_TX (PB10) USART3_RX (PB11) USART3_TX (PC10) USART3_RX (PC11) I2C1_SCL (PB6) I2C1_SDA (PB7) X X X - X X X X X - X - X X 8/49 DocID027151 Rev 1 [English Rev 1]

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