STM32G070KB 微控制器數(shù)據(jù)手冊(cè)

引言

STM32G070KB 是意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）公司推出的一款基于 ARM Cortex-M0+ 核心的 32 位微控制器（MCU），屬于 STM32G0 系列。STM32G070KB 微控制器具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，適用于低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用。它集成了豐富的外設(shè)資源，并支持多種工作模式和通信協(xié)議，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能家居、汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。本文將詳細(xì)介紹 STM32G070KB 的基本特點(diǎn)、硬件資源、工作原理、外設(shè)配置、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等內(nèi)容。

一、STM32G070KB 微控制器概述

STM32G070KB 微控制器基于 ARM Cortex-M0+ 處理器內(nèi)核，主頻可達(dá) 64 MHz。它具備 64KB 的閃存和 16KB 的 SRAM，同時(shí)支持多種低功耗模式，使其適合需要低功耗和實(shí)時(shí)響應(yīng)的應(yīng)用。STM32G070KB 微控制器通過(guò)與 STM32G0 系列其他型號(hào)的兼容性，能夠?yàn)殚_(kāi)發(fā)者提供靈活的設(shè)計(jì)選擇。

1.1 核心和架構(gòu)

STM32G070KB 配備了 ARM Cortex-M0+ 核心，這是一款 32 位的 RISC 處理器，主頻最高可達(dá) 64 MHz。該處理器采用了精簡(jiǎn)指令集計(jì)算（RISC）架構(gòu)，支持高效的指令執(zhí)行。Cortex-M0+ 核心具有較低的功耗，并且支持較高效的中斷處理機(jī)制，非常適合對(duì)響應(yīng)速度要求較高的應(yīng)用。

STM32G070KB 的內(nèi)存體系包括 64KB 的閃存（Flash）和 16KB 的 SRAM，其中閃存用于存儲(chǔ)程序代碼，而 SRAM 則用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)。閃存和 SRAM 的存儲(chǔ)器映射和訪問(wèn)方式符合 ARM Cortex-M0+ 的標(biāo)準(zhǔn)，支持多種優(yōu)化技術(shù)。

1.2 外設(shè)與接口

STM32G070KB 微控制器集成了豐富的外設(shè)，包含多達(dá) 33 個(gè) I/O 引腳，支持多種串行通信接口（如 UART、SPI、I2C、CAN、USB）、定時(shí)器、PWM 輸出、模擬輸入等。以下是一些主要外設(shè)：

• 串行通信接口：STM32G070KB 支持多種串行通信協(xié)議，包括 UART、USART、SPI、I2C 和 CAN。它能夠通過(guò)這些接口與外部設(shè)備進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換。

• 定時(shí)器：該微控制器配備了多個(gè)定時(shí)器，可以用于時(shí)間控制、事件計(jì)數(shù)和 PWM 輸出，支持高精度的定時(shí)操作。

• 模擬外設(shè)：STM32G070KB 提供了 12 位的 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器），具有 16 通道，支持高精度模擬信號(hào)采樣。同時(shí)還配備了 DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）和比較器，滿足模擬信號(hào)的生成和處理需求。

• USB 設(shè)備：STM32G070KB 配備了全速 USB 2.0 設(shè)備接口，可用于與外部設(shè)備進(jìn)行通信，如 USB 鍵盤、鼠標(biāo)等外設(shè)。

1.3 電源與低功耗模式

STM32G070KB 微控制器支持多個(gè)低功耗模式，包括睡眠模式、停止模式和待機(jī)模式，能夠根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)節(jié)功耗。特別是在電池供電的應(yīng)用中，低功耗模式的支持能夠顯著延長(zhǎng)系統(tǒng)的工作時(shí)間。

• 睡眠模式：在睡眠模式下，CPU 處于停止?fàn)顟B(tài)，但外設(shè)仍然工作。此模式適用于等待某些外部事件或中斷發(fā)生時(shí)的場(chǎng)景。

• 停止模式：在停止模式下，CPU 和大部分外設(shè)均被關(guān)閉，系統(tǒng)功耗最小。

• 待機(jī)模式：待機(jī)模式下，所有外設(shè)都停止工作，只有某些特定外設(shè)如 RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）仍然保持運(yùn)行，用于監(jiān)控定時(shí)事件。

二、STM32G070KB 外設(shè)配置詳解

STM32G070KB 的外設(shè)配置非常豐富，能夠滿足各種嵌入式應(yīng)用的需求。以下是一些關(guān)鍵外設(shè)的詳細(xì)介紹：

2.1 通用輸入輸出（GPIO）

STM32G070KB 配備了最多 33 個(gè) I/O 引腳，支持不同的工作模式，如輸入、輸出、推挽、開(kāi)漏等。每個(gè)引腳都可以通過(guò)配置為不同的外設(shè)功能，例如串行通信、定時(shí)器輸入輸出、模擬輸入等。引腳的電壓范圍為 1.8V 到 3.6V，可以適應(yīng)不同的外部電路需求。

2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）

STM32G070KB 集成了一個(gè) 12 位的 ADC，最多支持 16 個(gè)輸入通道。該 ADC 支持多種采樣模式，包括單次采樣、連續(xù)采樣、掃描模式等，適用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和傳感器接口。ADC 的轉(zhuǎn)換速率可達(dá)到 1 MSPS（百萬(wàn)次每秒），具有較高的采樣精度和速度。

2.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）

STM32G070KB 還集成了一個(gè) 12 位的 DAC，支持兩路獨(dú)立輸出，適用于模擬信號(hào)的輸出，如音頻信號(hào)、控制信號(hào)等。DAC 可通過(guò) DMA（直接內(nèi)存訪問(wèn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而減少 CPU 的負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)效率。

2.4 定時(shí)器和 PWM

該微控制器配備了多個(gè)定時(shí)器，包括基本定時(shí)器、高級(jí)控制定時(shí)器和通用定時(shí)器。定時(shí)器不僅可以用于時(shí)間控制，還能用于產(chǎn)生 PWM 信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制亮度等。PWM 輸出的頻率和占空比可調(diào)，且支持死區(qū)時(shí)間控制，適用于精密控制和驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。

2.5 串行通信接口

STM32G070KB 支持多種串行通信接口，包括：

• USART/UART：支持全雙工通信，用于串口調(diào)試、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/span>

• SPI：支持同步串行外設(shè)接口，適用于高速數(shù)據(jù)交換。

• I2C：支持雙向數(shù)據(jù)傳輸，適合于與多種外設(shè)（如 EEPROM、傳感器等）連接。

• CAN：支持高速數(shù)據(jù)傳輸，廣泛應(yīng)用于汽車電子和工業(yè)控制領(lǐng)域。

2.6 USB 設(shè)備接口

STM32G070KB 提供了全速 USB 2.0 設(shè)備接口，可以作為 USB 外設(shè)與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該接口支持多種工作模式，包括設(shè)備模式、控制傳輸和批量傳輸，適用于各種 USB 外設(shè)（如 USB 鍵盤、鼠標(biāo)、存儲(chǔ)設(shè)備等）。

三、STM32G070KB 的應(yīng)用場(chǎng)景

STM32G070KB 微控制器的優(yōu)異性能和豐富外設(shè)使其適用于多種嵌入式應(yīng)用，特別是在需要低功耗和高性價(jià)比的場(chǎng)景中，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。以下是一些典型應(yīng)用場(chǎng)景：

3.1 工業(yè)控制

STM32G070KB 具有多個(gè)定時(shí)器、PWM 輸出、ADC 輸入等功能，適合用于電機(jī)控制、自動(dòng)化設(shè)備、傳感器接口等工業(yè)控制應(yīng)用。其低功耗模式也非常適合用于要求長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備。

3.2 智能家居

在智能家居領(lǐng)域，STM32G070KB 可用于智能照明、溫控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等設(shè)備。其豐富的串行通信接口（如 I2C、SPI）能夠與各種傳感器、執(zhí)行器進(jìn)行高效通信。

3.3 消費(fèi)電子

STM32G070KB 在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛，尤其是在智能設(shè)備、穿戴設(shè)備等產(chǎn)品中。它能夠提供較高的計(jì)算性能同時(shí)保持較低的功耗，適合用作嵌入式控制器。

3.4 汽車電子

在汽車電子領(lǐng)域，STM32G070KB 支持 CAN 總線接口，能夠與其他車輛控制單元進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，適用于車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、車輛診斷系統(tǒng)等應(yīng)用。

四、開(kāi)發(fā)與編程

STM32G070KB 支持多種開(kāi)發(fā)工具，包括 STM32CubeMX、STM32CubeIDE 和 Keil MDK 等。STM32CubeMX 是一個(gè)圖形化配置工具，能夠幫助用戶配置微控制器的外設(shè)，生成初始化代碼。STM32CubeIDE 提供了一個(gè)完整的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），適用于代碼編寫(xiě)、調(diào)試和編譯。