意法半導體STM32F303CBT6 ARM微控制器中文資料

一、型號與類型

意法半導體（STMicroelectronics，簡稱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）。該型號屬于STM32F3系列，該系列專為混合信號應用設計，結合了高性能的數字處理能力和豐富的模擬功能。STM32F303CBT6不僅具有數字信號處理（DSP）與浮點運算單元（FPU），還集成了高速嵌入式存儲器、增強型I/O和外設，適用于多種復雜的嵌入式系統應用。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　元件分類：ARM微控制器

　　中文描述： 帶DSP和FPU的主流混合信號ARM Cortex-M4 MCU，具有128 KB Flash、72 MHz CPU、MPU、CCM、5 MSPS 12位ADC、PGA和比較器

　　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閃存ARM?Cortex?-M4微控制器單元,具有數字信號處理(DSP)與浮點運算單元(FPU).提供多達4個高速12位模數轉換器,7個比較器,4個運算放大器,多達2條數模轉換器通道,一個低功耗RTC,多達5個通用16位定時器,一個通用32位定時器,以及兩個專用于電機控制的定時器.該產品還具有多種標準和高級通信接口,多達兩個I?C,多達三個SPI和三個USART,多達兩個UART,CAN和USB.為了達到音頻級別的準確度,I?S外設可以通過外部PLL進行時鐘控制.集成高速嵌入式存儲器,豐富的增強型I/O和外設,連接至2條APB總線.

　　CRC計算單元

　　復位與電源管理-上電/掉電復位(POR/PDR)

　　可編程電壓檢測器

　　低功耗-休眠,關斷與待機

　　VBAT電源,用于RTC與備份寄存器

　　互連矩陣

　　日歷RTC,帶警報,并定期從停止/待機模式中喚醒

　　串行線調試,Cortex?-M4帶有FPU ETM,JTAG

　　96位獨特ID

　　應用

　　電機驅動與控制,計算機和計算機周邊,通信與網絡,音頻

　　STM32F303CBT6中文參數

　　STM32F303CBT6引腳圖

二、工作原理

STM32F303CBT6的工作原理基于ARM Cortex-M4內核，該內核是專為嵌入式應用而設計的，支持高性能、低功耗和豐富的功能集。Cortex-M4內核具有單周期乘法和硬件除法功能，以及DSP指令集和FPU，為復雜的數字信號處理和浮點運算提供了強大的支持。此外，STM32F303CBT6通過APB總線連接了高速嵌入式存儲器和廣泛的增強型I/O和外設，實現了高效的數據處理和系統控制。

三、特點

1. 強大的ARM Cortex-M4 CPU核心

• 高性能：采用ARM Cortex-M4 CPU內核，主頻高達72MHz，支持DSP指令集和FPU，提供高性能的信號處理能力。

• 浮點運算：內嵌的FPU支持復雜的浮點運算，適用于需要高精度計算的應用場景。

2. 豐富的外設資源

• 高速ADC/DAC：提供多達4個快速12位ADC（5 Msps），最多2個DAC通道，滿足高精度模擬信號處理需求。

• 多種定時器：多達5個通用16位定時器、1個通用32位定時器，以及兩個專用于電機控制的定時器，支持多種時間控制和PWM輸出需求。

• 通信接口：最多兩個I2C、三個SPI（兩個SPI支持多路全雙工I2S）、三個USART、最多兩個UART、CAN和USB，提供豐富的通信接口選項。

3. 優(yōu)秀的模擬性能

• 高精度ADC：12位高精度ADC，最大采樣率為2.4MSPS，內置溫度傳感器和電壓參考源，適用于需要高精度模擬信號采集的應用。

• 模擬比較器：集成7個比較器和4個運算放大器，支持復雜的模擬信號處理。

4. 低功耗設計

• 多種低功耗模式：包括停機、待機、關斷模式，支持低功耗應用設計。

• 集成電源管理：集成電源管理電路，可用于電池供電應用，提高系統的整體能效。

5. 安全性和可靠性

• 安全功能：提供看門狗定時器、獨立看門狗、RTC等安全功能，確保系統穩(wěn)定運行。

• 調試接口：支持JTAG/SW調試接口和SWO跟蹤輸出，便于開發(fā)和調試。

四、應用

STM32F303CBT6因其強大的性能和豐富的功能，廣泛應用于多個領域：

1. 工業(yè)自動化與過程控制

• PLC和工業(yè)驅動器：STM32F303CBT6內置多個高級定時器，可實現精準的PWM輸出和編碼器接口，非常適合電機驅動和控制，廣泛應用于無刷直流電機、步進電機、三相交流電機等的驅動和控制。

• 工廠設備監(jiān)控：其豐富的外設接口和強大的處理能力，使得STM32F303CBT6能夠勝任各種工業(yè)設備的數據采集和監(jiān)控任務。

2. 醫(yī)療設備

• 移動醫(yī)療和可穿戴設備：其出色的模擬性能和低功耗設計，使得STM32F303CBT6非常適合用于心率監(jiān)測儀、體溫計、血糖儀等便攜式醫(yī)療設備。

• 醫(yī)療設備控制：集成12位DAC和高精度ADC，可實現精準的電壓、電流監(jiān)控和調節(jié)，適用于開關電源、充電器、UPS等電源設備的設計。

3. 智能家居與物聯網

• 智能家電：STM32F303CBT6的高性能Cortex-M4內核和豐富的外設組合，可滿足洗衣機、空調、水表等智能家電的控制和監(jiān)測需求。

• 智能傳感器與智能家居控制設備：其強大的信號處理和通信接口，可應用于物聯網和智能設備領域，如智能家居控制設備等。

4. 計算機與通信領域

• 計算機周邊設備：STM32F303CBT6的多種通信接口和高速數據處理能力，使其成為計算機周邊設備控制器的理想選擇。

• 通信與網絡：支持CAN、I2C、SPI、UART等多種通信協議，可用于網絡通信設備的設計與開發(fā)。

五、參數

基本參數

• 核心類型：ARM Cortex-M4，帶有FPU（浮點單元）和DSP指令集

• 最高工作頻率：72 MHz

• CPU位數：32位

• 存儲器：

• Flash：256 KB（根據具體封裝和型號可能有所不同）

• SRAM：48 KB

• EEPROM：無內置EEPROM，但可通過Flash模擬

• 電源：

• 電壓范圍：2.0V至3.6V

• 低功耗模式：支持多種低功耗模式，包括停機、待機和休眠模式

外設與接口

• ADC：

• 通道數：最多12個

• 分辨率：12位

• 采樣率：最高可達5 MSPS（每秒百萬次采樣）

• 轉換時間：最短可達1.17 μs

• DAC：

• 通道數：最多2個

• 分辨率：12位

• 定時器：

• 高級定時器：多達2個，支持PWM輸出、輸入捕獲、輸出比較等

• 通用定時器：多達5個，支持定時功能、PWM輸出等

• 基本定時器：無特定基本定時器，但通用定時器可配置為簡化模式

• 通信接口：

• USART/UART：多達3個USART，最多2個UART（具體取決于封裝）

• SPI：多達3個SPI接口（其中兩個支持I2S），支持全雙工和主從模式

• I2C：多達2個I2C接口，支持快速模式和高速模式

• CAN：支持CAN 2.0B主動模式

• USB：支持USB 2.0全速設備

• 其他外設：

• 實時時鐘（RTC）：帶日歷功能的RTC

• 看門狗定時器：獨立看門狗和窗口看門狗

• GPIO：多達51個（具體取決于封裝），支持多種配置模式（推挽/開漏、上拉/下拉、復用等）

封裝與引腳

• 封裝類型：LQFP64（或其他封裝類型，如LQFP48、TQFP100等，具體取決于型號）

• 引腳數：64引腳（以LQFP64為例）

• 引腳功能：包括電源引腳（VDD、VSS）、模擬引腳（ADC輸入、DAC輸出）、數字I/O引腳、通信接口引腳（如USART_TX/RX、SPI_SCK/MISO/MOSI、I2C_SCL/SDA等）、控制引腳（如復位引腳、BOOT引腳）等。

安全性與保護

• 安全功能：集成看門狗定時器，防止軟件故障導致的系統掛起；支持FLASH保護，防止未經授權的編程或擦除。

• 溫度范圍：工業(yè)級溫度范圍通常為-40°C至+85°C（具體取決于封裝和型號）。

開發(fā)環(huán)境

STM32F303CBT6支持多種開發(fā)環(huán)境和工具鏈，包括STM32CubeMX（用于圖形化配置和初始化代碼生成）、STM32CubeIDE（集成開發(fā)環(huán)境，支持代碼編寫、編譯、調試和性能分析）、Keil MDK-ARM、IAR Embedded Workbench等。此外，ST還提供了豐富的硬件和軟件庫，如HAL（硬件抽象層）庫、LL（低級）庫、中間件（如USB、文件系統、RTOS等），以加速產品開發(fā)和降低開發(fā)成本。

綜上所述，STM32F303CBT6是一款功能強大、靈活多樣的微控制器，適用于工業(yè)自動化、醫(yī)療設備、智能家居、物聯網等多個領域。其高性能的ARM Cortex-M4核心、豐富的外設接口和強大的模擬性能，使得它在處理復雜算法和多種外設交互時表現出色。同時，其低功耗設計和安全性功能也滿足了現代嵌入式系統對能效和安全性的高要求。