一. 简介

本篇文章将全面介绍STM32F4系列单片机的详细情况，在实际项目中对F4系列的选型具有一定的指导意义。

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二. 整体介绍

整个F4可以分为三个系列: 入门型系列, 基础系列，高级系列。以下数据来源于官网 链接。下列数据对每个系列对应的具体型号以及新整功能作出了简单的描述。

对于绝大多数使用者来说，高级系列是用不到的，而且在开源项目中也很少见，所以这里不对其进行详细的分析了。

使用最多的就是基础系列，在基础系列中，使用最多的型号为F407系列，为什么呢？像正点原子，野火等淘宝店铺所出售的开发板，信号绝大多数均为这个系列。所以接下来会详细介绍这个型号，另外F405这个型号也会对其详细介绍，两款型号使用的是同一个数据手册，这两个型号目前来说，淘宝的售价基本一样，约为40元。

而对于入门型系列来说，F411和F401两个型号在淘宝卖的比较多，F411的引脚和F103的兼容。但是对于学习者来说吧，一般会选择F103型号的作为入门的型号，所以用的人还是比较少的，但是F411CEU6性价比比较高，目前价格约为20左右，约为F103C8T6两倍。

• 高级系列：

• • STM32F469/479 – Quad-SPI接口、LCD-TFT控制器和MPI-DSI接口
  • STM32F429/439 – LCD-TFT控制器
  • STM32F427/437 – 串行音频接口，具有更高的性能和更低的静态功耗
  • 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2MB的双区闪存，带SDRAM控制器和 Chrom-ART加速器

• 基础系列：

• • STM32F446 – 180 MHz/225 DMIPS，高达512 KB的Flash，具有Dual Quad SPI和SDRAM接口
  • STM32F407/417 – 168 MHz CPU/210 DMIPS，高达1 MB的闪存（Flash），增加了以太网MAC和照相机接口
  • STM32F405/415 – 168 MHz CPU/210 DMIPS，高达1MB闪存、具有先进互联功能和加密功能

• 入门型系列： 基于低成本考虑的 STM32F4系列！

• • STM32F410 – 卓越能效的新里程碑（运行模式下89 µA/MHz和停机模式下6 µA），配备硬件随机数发生器、低功耗定时器和DAC。

  • STM32F411 – 高RAM容量和增强型外设集，如USB OTG2.0FS和最多5个SPI。

  • STM32F412 – 高RAM和闪存容量，USB接口，增强型外设集，包括灵活的外部静态存储器控制器（高达16位的数据总线，用于LCD和外部存储器控制），双QUAD SPI、CAN、DFSDM和TRNG。

  • STM32F413/423 - 进一步提升了STM32F412的Flash及RAM容量，配备了更强的外设集，包含10x UART，3x CAN，SAI接口，1x 低功耗定时器，2x DAC，2x DFSDM（多达6个滤波器），STM32F423系列包含AES加密。

  • STM32F4 value line - 专为成本驱动型的应用市场而设计，最经济实惠的入门级高性能 MCU

  • STM32F401 – 尺寸不到3 x 3mm，具有USB OTG2.0FS和SDIO接口

  • 84 MHz CPU/105 DMIPS，尺寸最小、成本低的解决方案，具有卓越的动态功耗效率

  • 100 MHz CPU/125 DMIPS，具有卓越的动态功 耗效率和批采集模式（BAM，一种新型面向数据批处理的 利用DMA智能优化功耗的模式）。

三. F407型号介绍

同样以下数据来源于官网

STM32F407/417系列MCU面向需要在小至10 x 10 mm的封装内实现高集成度、高性能、嵌入式存储器和外设的医疗、工业与消费类应用。
STM32F407/417 MCU提供了工作频率为168 MHz的Cortex™-M4内核（具有浮点单元）的性能。

性能：在168 MHz频率下，从Flash存储器执行时，STM32F407/417单片机能够提供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。

功效：该系列产品采用意法半导体90 nm工艺和ART加速器，具有动态功耗调整功能，能够在运行模式下和从Flash存储器执行时实现低至238 µA/MHz的电流消耗（@ 168 MHz）。

丰富的连接功能：出色的创新型外设：与STM32F4x5系列相比，STM32F407/417单片机还具有符合IEEE 1588 v2标准要求的以太网MAC10/100和能够连接CMOS照相机传感器的8~14位并行照相机接口。

• • 2个USB OTG（其中一个支持HS）
• • 音频：专用音频PLL和2个全双工I²S
• • 通信接口多达15个（包括6个速度高达11.25 Mb/s的USART、3个速度高达45 Mb/s的SPI、3个I²C、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
• • STM32F417还整合了加密/HASH处理器，为AES 128、192、256、3DES和HASH（MD5、SHA-1）实现了硬件加速。

集成：STM32F417x系列具有512KB（仅限于WLCSP90封装）~1MB Flash和192KB SRAM，采用尺寸小至4 x 4.2 mm的64~144引脚封装。

STM32F407/417产品系列具有512KB~1MB Flash和192KB SRAM，采用尺寸小至10 x 10 mm的100~176引脚封装。

四. F405型号介绍

同样以下数据来源于官网

STM32F405/415系列MCU面向需要在小至4 x 4.2 mm的封装内实现高集成度、高性能、嵌入式存储器和外设的医疗、工业与消费类应用。
STM32F405/415 MCU提供了工作频率为168 MHz的Cortex™-M4内核（具有浮点单元）的性能。

性能：在168 MHz频率下，从Flash存储器执行时，STM32F405/415单片机能够提供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。

功效：该系列MCU采用意法半导体90 nm工艺和ART加速器，具有动态功耗调整功能，能够在运行模式下和从Flash存储器执行时实现低至238 µA/MHz的电流消耗（@ 168 MHz）。

丰富的连接功能：出色的创新型外设

• 2个USB OTG（其中一个支持HS）
• 音频：专用音频PLL和2个全双工I²S
• 通信接口多达15个（包括6个速度高达10.5 Mb/s的USART、3个速度高达42 Mb/s的SPI、 3个I²C、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
• STM32F415还整合了加密/HASH处理器，为AES 128、192、256、Triple DES和HASH（MD5、SHA-1）实现了硬件加速。

集成：STM32F405/415产品系列具有512KB（仅限于WLCSP90封装）~1MB Flash和192KB SRAM，采用尺寸小
至4 x 4.2 mm的64~144引脚封装。

五. F407和F405型号对比

相同点：

• 工作频率均为168Mhz，CoreMark跑分一样，说明两者的性能一致。

• Flash大小均为512-1024KB，SRAM均为192KB，说明两者的存储空间一样

不同点：

• F407新增了以太网和照相机接口，看手册的时候一定要注意这一点，因为它们共用同一个数据手册，而且手册里面好像没有详细说明。
• F407的SPI最高支持45Mhz，而F405的最高只支持42Mhz
• 引脚数不一样，F407最小引脚数为100，而F405最小引脚数为64，这一点非常关键，100引脚的封装大小为14x14mm，而64引脚的封装大小为10x10mm,均针对与LQFP类型。在64引脚数满足情况的前提下，这点面积对于选型来说还是非常重要的。

另外这个网站上可以详细的看到各个型号所支持的具体功能，建议收藏
https://www.st.com/zh/microcontrollers-microprocessors/stm32f407-417.html#products

由于考虑到后续可能会使用照相机(即DCMI摄像头)接口，所以最终确定型号为F407。后面也会分享基于F407的“核心板”，打了引号。