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本节介绍单片机和STM32F407芯片。单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括地讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。
本书选用ST（意法半导体）推出的STM32F407系列芯片，如图4.1所示。它是ST推出的基于ARM Cortex-M4为内核的高性能微控制器，其采用了90nm的NVM工艺和ART（自适应实时存储器加速器，Adaptive Rea-l Time Memory Accelerator）。
根据市场相关统计，2017年STM32系列芯片出货量为10亿颗。作为全球最大的半导体公司之一，ST拥有广泛的产品线，传感器、功率元器件、汽车电子产品和嵌入式处理器解决方案，在物联网生态中起着重要作用。而其中MCU是最重要的业务之一，官方数据显示，2017年ST在通用微控制器市场份额约为19%，公司拥有超过800款STM32产品，超过50000个客户。
使用STM32F407作为开发主要是基于以下几点理由。
（1）性价比高。STM32F407VET6型号单颗采购价为13元左右，批量价格会更低一点。
图4.1 STM32F407芯片
（2）市场大，开发资料多：作为全球最受欢迎的芯片，目前市场上绝大部分公司采用基于STM32系列的芯片做开发，企业招聘也基本要求会使用STM32进行开发。同时网上有很多成熟解决方案，以及相关论坛。
（3）性能强大。STM32F407提供了工作频率为168 MHz的Cortex-M4内核（具有浮点单元）的性能。在Flash存储器执行时，STM32F407/417能够提供210 DMIPS/566 CoreMark性能，并且利用意法半导体的ART加速器实现了Flash零等待状态。DSP指令和浮点单元扩大了产品的应用范围。
（4）外设资源丰富。
2个USB OTG（其中一个支持HS）。
音频：专用音频PLL和2个全双工I 2 S。
通信接口多达15个（包括6个速度高达11.25Mb/s的USART、3个速度高达45Mb/s的SPI、3个I 2 C、2个CAN和1个SDIO）。
模拟：2个12位DAC、3个速度为2.4 MSPS或7.2 MSPS（交错模式）的12位ADC。
定时器多达17个：频率高达168 MHz的16和32位定时器。
可以利用支持Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器的灵活静态存储器控制器轻松扩展存储容量。
基于模拟电子技术的真随机数发生器。