news 2026/7/5 17:09:39

[STM32F4] 【STM32F413 Discovery 】宝刀未老的F4牛刀小试

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张小明

前端开发工程师

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文章封面图
[STM32F4] 【STM32F413 Discovery 】宝刀未老的F4牛刀小试
收到二姨家送的开发板:STM32F413 Discovery,感谢大姨大管家二姨小跑堂。
上图:


STM32F413 Discovery套件是一款开发板,能够轻松地在基于Arm® Cortex®-M4内核的STM32F4系列高性能微控制器上开发应用程序。该套件结合了多种功能,包括一个240×240像素的带触摸屏的LCD显示屏、LED灯、I2S音频编解码器、MEMS麦克风、USB OTG FS、Quad-SPI NOR闪存以及microSD™卡连接器。此外,还内置了一个ST-LINK/V2-1调试器/编程器,便于对微控制器进行编程和调试。通过ARDUINO® Uno V3或扩展连接器,还可以连接专用扩展板,为开发提供了更大的灵活性和扩展选项。
主控STM32F413介绍:
STM32F413xG/H系列器件基于高性能的Arm® Cortex®-M4 32位RISC核心,工作频率高达100 MHz。其Cortex®-M4核心配备了单精度浮点运算单元(FPU),支持所有Arm单精度数据处理指令和数据类型。同时,它还实现了完整的DSP指令集和内存保护单元(MPU),提升了应用安全性。
STM32F413xG/H系列属于STM32F4接入产品线(该产品线结合了能效、性能和集成性),并新增了创新的批量采集模式(BAM),可在数据批量处理时进一步节省功耗。STM32F413xG/H系列集成了高速嵌入式存储器(高达1.5MB的闪存和320KB的SRAM),以及丰富的增强型I/O和外设,这些外设通过两个APB总线、三个AHB总线和一个32位多AHB总线矩阵连接。所有器件均提供12位ADC(模数转换器)、两个12位DAC(数模转换器)、低功耗RTC(实时时钟)、十二个通用16位定时器(包括两个用于电机控制的PWM定时器)、两个通用32位定时器和一个低功耗定时器。它们还支持标准和高级通信接口。
**产品特性**:
- 动态效率线,配备增强的批量采集模式(eBAM)
- 电源电压范围:1.7 V至3.6 V
- 工作温度范围:-40 °C至85/105/125 °C
- 核心:Arm® 32位Cortex®-M4 CPU,配备FPU、自适应实时加速器(ART Accelerator™),支持从闪存实现零等待状态执行,频率高达100 MHz,具备内存保护单元,性能可达125 DMIPS/1.25 DMIPS/MHz(基于Dhrystone 2.1测试),并支持DSP指令
- 存储器:高达1.5MB的闪存,320KB的SRAM,灵活的外部静态存储器控制器(支持高达16位的数据总线,适用于SRAM、PSRAM和NOR闪存),双模式Quad-SPI接口,LCD并行接口(8080/6800模式)
- 时钟、复位和电源管理:1.7至3.6 V的应用电源和I/O,上电复位(POR)、掉电复位(PDR)、电源电压检测(PVD)和欠压复位(BOR),4至26 MHz的晶体振荡器,内部16 MHz的出厂校准RC振荡器,带校准的32 kHz RTC振荡器,带校准的内部32 kHz RC振荡器
- 电源消耗:运行模式下为112 μA/MHz(外设关闭),停机模式(闪存处于停机模式,快速唤醒时间)下典型值为42 μA,最大值为80 μA(@25 °C),深度停机模式(闪存处于深度休眠模式,慢速唤醒时间)下典型值为15 μA,最大值为46 μA(@25 °C),无RTC待机模式下典型值为1.1 μA,最大值为14.7 μA(@85 °C),RTC的VBAT电源在25 °C下为1 μA
- 2个12位D/A转换器,1个12位、2.4 MSPS的ADC(模数转换器),最多16个通道,6个数字滤波器用于sigma-delta调制器,12个PDM接口,支持立体声麦克风和声源定位
- 通用DMA(直接内存访问):16流DMA
- 最多18个定时器:多达12个16位定时器,两个32位定时器(每个最高可达100 MHz,最多支持四个IC/OC/PWM或脉冲计数器和正交(增量)编码器输入),两个看门狗定时器(独立和窗口),一个SysTick定时器,以及一个低功耗定时器
- 调试模式:串行线调试(SWD)和JTAG,Cortex®-M4嵌入式跟踪宏单元™
- 最多114个带中断功能的I/O端口,最多109个快速I/O(最高可达100 MHz),最多114个5V容限I/O
- 最多24个通信接口:多达4个I2C接口(SMBus/PMBus),多达10个UART(4个USART/6个UART,其中2个速度为12.5 Mbit/s,2个速度为6.25 Mbit/s),ISO 7816接口,LIN,IrDA,调制解调器控制,多达5个SPI/I2S(速度高达50 Mbit/s,支持SPI或I2S音频协议),其中2个为复用全双工I2S接口,SDIO接口(支持SD/MMC/eMMC),高级连接性:带有PHY的USB 2.0全速设备/主机/OTG控制器,3个CAN(2.0B Active),1个SAI,真随机数生成器,CRC计算单元,96位唯一ID,RTC(具有亚秒级精度和硬件日历)
  • 开发板资源:


另个麦克风拾音,音频解码。可玩性很强的。
上电:



CbueMX获取资料:


时钟配置:



片上资源强大




STM32F413系列基于高性能的Arm® Cortex®-M4 32位RISC核心,工作频率高达100MHz。Cortex-M4核心具有浮点单元(FPU)单精度,支持所有Arm单精度数据处理指令和数据类型。集成1MB的闪存(Flash)和320KB的随机存取存储器(SRAM),支持复杂的应用程序和数据存储需求。同时,它提供了丰富的外设接口,如USART、SPI、I2C、USB等,便于与其他设备进行数据交换。实现了一套完整的DSP指令和一个内存保护单元(MPU),提高了应用程序的安全性。同时,还引入了一种新的创新功能,称为批量采集模式(BAM),允许在数据批处理过程中节省更多的功耗。STM32F413在性能和功能上已经相当强大。STM32H7作为更高性能的产品系列,通常在主频、内核架构、片上资源以及特殊功能等方面具有更显著的优势。

下一篇,编程实践


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作者:八月十五
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