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2021年01月20日 | 关于STM32软硬件兼容性相关的知识
2021-01-20 来源：eefocus
Ⅰ、写在前面
很多朋友初学STM32的时候，对STM32芯片很多相关知识都不是很了解，导致了在学习的路上很迷茫，甚至半途放弃。希望本文的内容对初学的朋友有一定帮助。
常见问题：
1.我开发板是STM32F103ZE芯片，但网上找到的软件工程基于STM32F103R8芯片的，我能直接将工程下载并调试吗？
2.我有STM32F205R8的原理图和封装库，但现在需要画STM32F405RC芯片的板子，能直接替换使用吗？
以上问题在你阅读本文之后就会得到比较明确的答案。
关于本文的更多详情请往下看。
Ⅱ、本文要点
从本文的标题可以看得出来，主要是站在“STM32兼容性”的角度来分析问题。
在开发STM32项目中，往往是软件工程师、硬件工程师相互配合完成一个项目的开发。STM32兼容性其实是分硬件和软件：
硬件兼容性：主要考虑的就是不同型号芯片引脚上是否可以通用。
软件兼容性：单纯的从芯片出发考虑问题，和硬件开发相比，软件开发需要考虑的问题就有很多。ST公司为了让软件开发工程师能很好的移植代码，在软件（库）兼容性上做的就很好，基本上很多芯片都可以相互使用共同的底层代码。
本文就结合ST官网最新手册及相关资料，从硬件和软件角度来简单讲述一下STM32兼容性的问题，希望对你有所帮助。
【下面内容牵涉到STM32芯片数据手册、参考手册，可以下载数据手册查看详情。相关文章：开发STM32相关资料下载】
Ⅲ、硬件兼容性
硬件兼容性针对的主要是硬件工程师，但作为STM32的软件工程师也是有必要了解的。
不管是前面说的用不同芯片的原理图和封装库，还是你从一个项目拷贝部分器件到另一个项目，在得知STM32硬件兼容性之后，有很多工作都可以省略。
比如：你前面项目使用STM32F205R8设计的PCB板子，现在新的项目使用STM32F405RC，而且外部器件只有很小地方的改动，有很多外设器件和前面项目相同。这时，你的PCB很大一部分走线布局都可以不变，这样就不用费尽心思、花费大部分时间从新再次设计那不用修改的部分。
对应硬件工程师来说，开发STM32主要就是选型，可以在官网下载芯片选型手册、芯片手册来进行参考：
下面就以LQFP64封装为例，将（F0 - F4）不同系列、型号芯片的引脚图进行对比，相信你们看了引脚图，就会明白其实STM32大部分芯片（相同封装）是可以兼容的。
1.STM32F0系列
2.STM32F1系列
3.STM32F2系列
4.STM32F3系列
5.STM32F4系列
6.综上所述
以上截图来自ST官网最新数据手册，可自行到官网下载。
从上面可以看得出来，大部分相同封装的芯片在引脚上基本上相同。我们虽然是以LQFP64封装为例，其它封装也是类似的具有很高的兼容性。
【注意：我这里说的是大部分，不是完全（可能存在略微差异）。因此，在选择芯片型号时请查看对应数据手册。】
Ⅳ、软件兼容性
查看本文的读者应该大部分都是从事软件开发的工程师，ST公司推出的芯片在硬件上做了相当好的兼容性，在软件上也不落后，同样做了很好的兼容性。不管你是利用寄存器还是固件库（标准外设库和HAL库）开发STM32，软件的移植都是很方便的。
这里说的软件兼容性，主要从两个方面来说：寄存器 和 固件库：
1.固件库开发
这里主要考虑固件库函数接口一致性的问题。同一系列的芯片固件库接口都是一样的，跨系列芯片固件库其实ST公司也是做得很好，函数接口基本上也差不多相同。
说这么一个实例吧：硬件上，我将F207芯片的替换为F407芯片；软件上，我将之前F207的程序移植到F407上依然可以运行。
上面这个实例说明ST跨系列的芯片也是可以做到软硬件兼容的。
下面以标准外设库来讲述一下软件的兼容性。
A.启动文件
同一系列芯片的启动文件在标准库里面一般有几个，为什么有几个呢？原因很简单，芯片资源存在一定的不同，一般是向下兼容的。也就是说大容量芯片资料包含小容量芯片资源。
【对比工具Beyond Compare介绍、下载、安装、破解与基本使用方法】
利用对比工具对F1固件库启动文件：
从上面对比情况可以看见，其实中等容量芯片相比大容量芯片资源要少一些，也就是说中等容量芯片可以在大容量芯片中运行。
B.初始化配置源代码
接触多系列芯片的朋友可能会发现，很多资源初始化配置大同小异，基本上差不多，USART串口初始化配置源代码各个系列基本都是如下一些参数：
2.寄存器开发
从软件角度来分析，其兼容性牵涉到底层一点的东西，那就是资源模块的寄存器（偏移地址）。也可以说各个资源模块内容很多相同之处。
截取各个系列USART寄存器：
从上面截图可以看见，其模块寄存器基本上差不多。这里最底层对应的上层应用代码兼容性就可以做的很好。
Ⅴ、说明
上面说的内容是针对大部分ST的MCU芯片，当然也不是完全，请根据实际情况来分析是否完全兼容。
看完上面内容之后，应该明白我前面文章提供的软件工程适合哪些芯片。
以上总结仅供参考，若有不对之处，敬请谅解。
史海拾趣
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