01

前言

在STM32之前，都是老大頭51，帶著它的“小弟們” MSP430、AVR、PIC在單片機(jī)界呼風(fēng)喚雨。

那個(gè)時(shí)候，市場上遍布8位機(jī)，大學(xué)教材用51入門，個(gè)人、企業(yè)學(xué)單片機(jī)基本上也都在用51。

雖然AVR也有一些8位機(jī)市場，但與stc帶領(lǐng)下的51單片機(jī)是完全不能相比的。

當(dāng)然，這個(gè)時(shí)候也有16位機(jī)的msp430，其他廠家單片機(jī)還有pic，高端嵌入式處理器等市場有arm7、arm9等。

這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)市場是百花齊放、百家爭鳴，但總體來說，還是勢均力敵、一片祥和的。

那么，這個(gè)局勢是從什么時(shí)候開始打破的呢？這還得從物聯(lián)網(wǎng)的崛起說起。

02

原因

當(dāng)時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）逐步進(jìn)入人們的視野范圍。隨著它的發(fā)展，嵌入式領(lǐng)域?qū)τ诟咝阅芴幚砥鞯男枨蟪尸F(xiàn)爆發(fā)式增長。

雖然8位CISC（復(fù)雜指令）架構(gòu)內(nèi)核8051占據(jù)了半壁江山，但奈何其性能低下，尋址范圍受限，已經(jīng)難以適應(yīng)更多的新興應(yīng)用領(lǐng)域。

而32位架構(gòu)微處理器內(nèi)核憑借其極佳的執(zhí)行效能，不僅能滿足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)處理能力的要求，還能兼顧物聯(lián)網(wǎng)的低功耗和高性能要求，斬獲物聯(lián)網(wǎng)市場的獨(dú)家寵愛。

在32位架構(gòu)微處理器中，屬ARM公司推出了面向各類嵌入式應(yīng)用的微控制器核Cortex-M內(nèi)核受到市場青睞，Cortex-M之于32位MCU就如同8051之于8位MCU。

而正是Cortex-M的出現(xiàn)，讓ST公司看到了這個(gè)內(nèi)核的強(qiáng)大之處——利用該內(nèi)核設(shè)計(jì)了大放光芒的STM32，打破了曾經(jīng)的單片機(jī)局面。

03

崛起過程

如今，我們往回看那段歷史，會(huì)發(fā)現(xiàn)一切改變都由那時(shí)發(fā)生——

從2007年6月11日推出第一代STM32產(chǎn)品——Cortex-M MCU STM32F1開始，單片機(jī)市場迎來了STM32新星，32位MCU浪潮，如期而至。

此后，芝麻開花節(jié)節(jié)高，STM32成功的故事也一直在延續(xù)。

ST公司陸續(xù)在每一年都基于新的內(nèi)核或者新的技術(shù)領(lǐng)域有所突破，發(fā)布超過了19個(gè)STM32 產(chǎn)品系列，包括一個(gè)MPU產(chǎn)品線，生產(chǎn)工藝也從180nm不斷進(jìn)階到110nm、90nm和40nm。

例如：

2009年推出了全球第一款超低功耗系列STM32 L1；
2010年推出了第一款在高性能的基于90納米工藝、120 MHz 的STM32F2產(chǎn)品線；
2011年推成第一款高性能Contex-M4的處理器STM32F4；
......
2019年推出全球最為強(qiáng)大的第一款雙核處理器STM32MP1、最新一代混合信號(hào)Contex-M4 MCUs和世界上最大的MCU STM32H7；
2020年推出全球首顆內(nèi)置LoRa收發(fā)器的SoC——STM32WL。

“一只南美洲亞馬遜流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動(dòng)幾下翅膀，可以在兩周以后引起美國德克薩斯州的一場龍卷風(fēng)?！?/p>

STM32這只小蝴蝶帶來的改變效果也很明顯。

2007年ST公司的通用MCU全球排名還只是第11位，2015年便上升到第3位，2018年上升到第2位，2018年則在中國供應(yīng)商的排名中ST公司一舉拿下第一的高地，此后數(shù)年，ST的地位幾乎無人撼動(dòng)。

04

如何學(xué)習(xí)

入坑STM32后，我們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)？

如今，STM32堪稱爆火，并且潛力無窮。所以，有很多人都在學(xué)STM32。

但STM32對(duì)入門者可能不是特別友好，因?yàn)橹R(shí)很多，但是對(duì)于有一定開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人來說，就是一把好兵器，它能幫你大大縮短開發(fā)周期。

那應(yīng)該如何入坑STM32呢？

(1) 根據(jù)時(shí)間表定時(shí)定量學(xué)習(xí)

大學(xué)時(shí)期，都有實(shí)驗(yàn)室的學(xué)長學(xué)姐帶著入門，安排任務(wù)。

比如，基本任務(wù)是一周內(nèi)學(xué)完搭好環(huán)境、熟悉調(diào)試軟件，結(jié)合《STM32Fxxx參考手冊(cè)》、《STM32固件庫使用手冊(cè)》和光盤視頻，實(shí)現(xiàn)基本篇的GPIO應(yīng)用。

(2) 舉一反三，并通過階段任務(wù)檢查學(xué)習(xí)效果

在學(xué)習(xí)例程時(shí)，可以嘗試修改該例程的外設(shè)配置，達(dá)到舉一反三的效果。

每一周，學(xué)長學(xué)姐會(huì)根據(jù)你的學(xué)習(xí)進(jìn)度，安排給你一個(gè)階段任務(wù)，用來檢查你的學(xué)習(xí)效果。

如果你是自學(xué)，那么可以根據(jù)網(wǎng)上教程和各大資源網(wǎng)站上的“STM32入門小項(xiàng)目合集”，主動(dòng)給自己找一個(gè)小項(xiàng)目，把它實(shí)現(xiàn)出來。

這里我推薦正點(diǎn)原子的資源，畢竟每次看視頻時(shí)的片頭曲“我的未來不是夢”讓我對(duì)STM32充滿激情，當(dāng)然野火、小苗、普中也不錯(cuò)~

(3) 基本外設(shè)、功能會(huì)用就行，后期需要什么再去針對(duì)性地學(xué)

按部就班地把STM32知識(shí)從頭到尾系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)完，固然很好。但是，你要知道學(xué)習(xí)單片機(jī)只是為了解決問題，我們只要在遇到問題時(shí)，能夠通過STM32解決就行。

因此，當(dāng)你把基本外設(shè)、功能都差不多掌握了，程序能跑起來，并且也知道哪里可以修改、修改成什么就已經(jīng)基本入門了。

此后，你可以通過一些大大小小項(xiàng)目，鞏固理解和探索新功能，你的經(jīng)驗(yàn)也隨之增加。

(4) 學(xué)好C語言，可以學(xué)著畫PCB制板、焊接

軟件和硬件都要兩手抓。C語言對(duì)于STM32的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，C語言不好，還跑什么代碼？學(xué)會(huì)畫板子、焊板子，這樣有什么需求，都可以自己添加。

當(dāng)然，上面的建議都是給0基礎(chǔ)的STM32入門者，若是你有一定基礎(chǔ)，那當(dāng)然是對(duì)癥下藥，哪里不會(huì)補(bǔ)哪里。

05

學(xué)海無涯，勇于探索新技術(shù)

“學(xué)海無涯、永無止境”，更何況是每一年都在推陳出新的STM32。

事實(shí)上，STM32 的開發(fā)方式已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。

比如：

2014 年，ST 公司推出了 HAL 庫和 MCU 圖形化配置軟件STM32CubeMX。

2017 年年底，ST 公司收購了 Atollic 公司，把專業(yè)版 TrueSTUDIO 轉(zhuǎn)為免費(fèi)軟件。

2019 年 4 月，ST 公司正式推出了自己的 STM32 程序開發(fā) IDE 工具軟件 STM32CubeIDE1.0.0，打造了一個(gè)完整的 STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)。

而STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)完全拋棄了早期的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫，STM32 系列 MCU 都提供 HAL固件庫以及其他一些擴(kuò)展庫。

STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)核心軟件是STM32CubeMX 和STM32CubeIDE，且都是由 ST 官方免費(fèi)提供的。

使用 STM32CubeMX 可以進(jìn)行 MCU 的系統(tǒng)功能和外設(shè)圖形化配置，可以生成STM32CubeIDE 項(xiàng)目框架代碼，包括系統(tǒng)初始化代碼和已配置外設(shè)的初始化代碼。

如果用戶想在生成的 STM32CubeIDE 初始項(xiàng)目的基礎(chǔ)上添加自己的應(yīng)用程序代碼只需把用戶代碼寫在代碼沙箱段內(nèi)，就可以在 STM32CubeMX 中修改 MCU 設(shè)置，重新生成代碼，而不會(huì)影響用戶已經(jīng)添加的程序代碼。

由此看來，使用STM32CubeMX 和 TrueSTUDIO 進(jìn)行STM32 開發(fā)是一個(gè)良好的組合方式！

審核編輯黃宇