前言

最近一段時(shí)間在玩極海的APM32F407系列的MCU，在研究一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)其資源和意法半導(dǎo)體的STM32F407不相上下。通過(guò)對(duì)比兩者的數(shù)據(jù)手冊(cè)和參考手冊(cè)，我發(fā)現(xiàn)APM32F407替代STM32F407綽綽有余。我拿出了我吃灰已久的一塊開(kāi)發(fā)板“啟明欣欣 IMT407 V5.1”(淘寶搜索“啟明欣欣”)。預(yù)計(jì)將開(kāi)發(fā)板上的STM32F407芯片替換成APM32F407的芯片，看看會(huì)發(fā)生什么樣的事情。

本文記錄一下我使用APM32F407替代STM32F407制作的一個(gè)小demo（使用SPI外設(shè)讀取W25Q128）。該demo使用原開(kāi)發(fā)板電路，看看將主控?fù)Q成APM32F407后看看能不能做到pin對(duì)pin的完美替代。

本文使用環(huán)境：

硬件

啟明欣欣 IMT407 V5.1(APM32F407ZGT6)

J-link v9.7

IMT 2.8 TFTLCD

USB轉(zhuǎn)TTL

軟件：

MDK-ARM Plus Version: 5.36.0.0

fireTools

固件或例程庫(kù):

1.APM32F4xx_SDK_V1.1

2.啟明欣欣STM32F407(高配版V5.1)學(xué)習(xí)資料（\2 各資源學(xué)習(xí)例程\標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)版本\15 SPI_W25Qxx）

參考文檔：

1.APM32F4xxx用戶手冊(cè) V1.1

2.APM32F405xG 407xExG數(shù)據(jù)手冊(cè) V1.1

3.啟明欣欣407開(kāi)發(fā)板(高配版)V5.1原理圖

4.STM32F4xx中文參考手冊(cè)

5.STM32F407ZGT6數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

先上一下替換芯片后的板子照片（原諒我的渣渣焊工）：

1 環(huán)境配置

1.1 APM32F407開(kāi)發(fā)環(huán)境

在極海官網(wǎng)獲取最新的SDK"APM32F4xx_SDK_V1.1"，在其目錄下有Pack“Geehy.APM32F4xx_DFP.1.0.1.pack”，安裝完畢后才能使用keil開(kāi)發(fā)APM32F407芯片。

1.2 添加APM32F407驅(qū)動(dòng)庫(kù)文件

a.在原工程下添加APM32F407的驅(qū)動(dòng)庫(kù)（本文節(jié)取原開(kāi)發(fā)板例程中的SPI_W25Qxx例程），復(fù)制APM32F4xx_SDK_V1.1下的Library文件夾至工程目錄，改名為APM32F4xx_Library。

b.在原工程下添加APM32F407的中斷控制函數(shù)文件。將“APM32F4xx_SDK_V1.1\Examples\Template\Template\Source\”和“APM32F4xx_SDK_V1.1\Examples\Template\Template\Include\”下的“apm32f4xx_int.c”和“apm32f4xx_int.h”復(fù)制至工程目錄“Main\”下。

1.3 添加APM32F407工程及目錄

a.在“Project Items”目錄下新增“APM32F407”工程，以便換不同的工程進(jìn)行編輯編譯下載。

b.在“Groups”目錄下新增“APM32F4xx_StdPeriphDriver”與“APM32F4xx_Startup_config”分組。

c.分別在“APM32F4xx_StdPeriphDriver”與“APM32F4xx_Startup_config”分組下添加本次例程使用到的驅(qū)動(dòng)文件。

d.在“Main”分組下添加我們上一節(jié)增加的內(nèi)容“apm32f4xx_int.c”。

1.4 更改APM32F407工程芯片

將工程“APM32F407”的芯片選型設(shè)置為“APM32F407ZG”。

1.5 設(shè)置編譯選擇

a.設(shè)置不同工程目錄下的編譯選擇，以控制不同的工程下編譯的文件。

“APM32F407”工程去除STM32的編譯文件包含。

b.設(shè)置“APM32F407”工程的聲明為“APM32F40X”。

c.增加“APM32F407”工程中APM32F407驅(qū)動(dòng)庫(kù)文件頭文件目錄。

2 底層驅(qū)動(dòng)替換

更改代碼，將STM32的驅(qū)動(dòng)函數(shù)替換為APM32的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，這部分比較繁瑣，需要慢慢替換。可根據(jù)工程所需外設(shè)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行對(duì)照替換。如我們現(xiàn)在的工程主要涉及到的外設(shè)有：misc/gpio/spi/fsmc/usart/rcm。可以通過(guò)查看兩者的參考手冊(cè)，查看那些寄存器功能基本一致的對(duì)應(yīng)的庫(kù)函數(shù)的功能也基本一致。

2.1 外設(shè)與庫(kù)函數(shù)對(duì)照

我這里也整理了本次替代過(guò)程中常用外設(shè)的寄存器與庫(kù)函數(shù)的參照，供大家參考。這里截取部分內(nèi)容，更多內(nèi)容請(qǐng)查閱附件(*附件下載鏈接：https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3220654&page=1&extra=)。

2.2 驅(qū)動(dòng)替換方式

由于前文我們已經(jīng)將“APM32F407”工程的聲明設(shè)置為“APM32F40X”，這里我們僅需將涉及外部功能模塊的源碼文件內(nèi)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行替換。通過(guò)宏定義的方式以支持不同平臺(tái)的文件。
如包含頭文件時(shí)：

#ifdef STM32F40_41xxx

/** 原 stm32 接口或外設(shè)驅(qū)動(dòng) */

#include "stm32f4xx.h"

#endif

#ifdef APM32F40X

/** 替換為 apm32 接口或外設(shè)驅(qū)動(dòng) */

#include "apm32f4xx.h"

#include "apm32f4xx_misc.h"

#include "apm32f4xx_spi.h"

#include "apm32f4xx_rcm.h"

#include "apm32f4xx_smc.h"

#include "apm32f4xx_gpio.h"

#include "apm32f4xx_usart.h"

#endif

如替換GPIO外設(shè)驅(qū)動(dòng)時(shí)：

#ifdef STM32F40_41xxx

/** 原 stm32 接口或外設(shè)驅(qū)動(dòng) */

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE);//使能GPIOF時(shí)鐘

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_6 |GPIO_Pin_7 |GPIO_Pin_8 |GPIO_Pin_9;//KEY0 KEY1 KEY2 KEY3對(duì)應(yīng)引腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN;//普通輸入模式

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_100MHz;//100M

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd =GPIO_PuPd_UP;//上拉

GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);

//初始化GPIOF6,7,8,9

#endif

#ifdef APM32F40X

/** 替換為 apm32 接口或外設(shè)驅(qū)動(dòng) */

GPIO_Config_T GPIO_InitStructure;

RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOF);

GPIO_InitStructure.pin =GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;

GPIO_InitStructure.mode =GPIO_MODE_IN;

GPIO_InitStructure.speed =GPIO_SPEED_100MHz;

GPIO_InitStructure.otype =GPIO_OTYPE_PP;

GPIO_InitStructure.pupd =GPIO_PUPD_UP;

GPIO_Config(GPIOF,&GPIO_InitStructure);

#endif

替換過(guò)程較為繁瑣，這里不再一一贅述。具體代碼實(shí)現(xiàn)大家可參考附件源碼。

3 程序下載與仿真

由于我們的已做雙工程處理，在修改底層驅(qū)動(dòng)至APM32F407時(shí)并不影響原工程內(nèi)容，我們可以通過(guò)選擇不同的工程對(duì)目標(biāo)芯片進(jìn)行下載。我這里選擇"APM32F407"工程通過(guò)J-LINK下載我手上的板子。

程序下載過(guò)程中會(huì)提示我們選擇芯片平臺(tái)，這里選擇“M4”即可。

4 .最后效果

a.程序開(kāi)始運(yùn)行后，屏幕會(huì)顯示請(qǐng)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)到串口1“Please send data to usart1”，此時(shí)用戶就要通過(guò)串口助手向開(kāi)發(fā)板發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送格式為S…….E。“….…”為用戶所需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，發(fā)送后數(shù)據(jù)存在 receive_str[ ]數(shù)值中并在顯示屏顯示。

b.將接收到的數(shù)據(jù)寫(xiě)入W25Q128，KEY0按下,將串口1接收到的數(shù)據(jù)(receive_str[ ]中數(shù)據(jù))寫(xiě)入25Q128。

c.將寫(xiě)入到W25Q128的數(shù)據(jù)讀出并顯示，KEY1按下,將寫(xiě)入到W25Q128中的數(shù)據(jù)讀出并顯示。

5 總結(jié)

以上便是本次使用APM32F407替代STM32F407的簡(jiǎn)要過(guò)程。通過(guò)本次替代經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)極海的APM32F407芯片的硬件與軟件環(huán)境對(duì)STM32F407都有著非常優(yōu)秀的替代能力。在原有硬件無(wú)需改動(dòng)的情況下，簡(jiǎn)單的進(jìn)行驅(qū)動(dòng)更換后也能很好運(yùn)行起來(lái)。國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀替代者極海也！各位小伙伴可以和我一起討論替代過(guò)程中發(fā)生的趣事~

整個(gè)內(nèi)容較多，個(gè)人能力有限，些許地方可能存在較多問(wèn)題，歡迎大家指出。

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