第1章STM8微處理器概述意法半導(dǎo)體（ST）集團(tuán)于1987年6月成立，由意大利SGS微電子公司和法國(guó)Thomson半導(dǎo)體公司合并而成。它是世界最大的半導(dǎo)體公司之一。意法半導(dǎo)體的STM8微控制器采用其獨(dú)有的130nm制造工藝和先進(jìn)8位CPU內(nèi)核的成本效益和節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合了32位存儲(chǔ)器接口和3級(jí)流水線架構(gòu)等創(chuàng)新技術(shù)，最高處理性能可達(dá)20MIPS。通過(guò)增強(qiáng)型堆棧指針運(yùn)算、先進(jìn)的尋址模式和新指令可實(shí)現(xiàn)STM8微處理器的快速安全開發(fā)。STM8平臺(tái)支持三種主要產(chǎn)品線：通用微控制器STM8S系列、超低功耗微控制器STM8L系列和汽車級(jí)微控制器STM8A系列。1.1  STM8S系列2009年3月4日，意法半導(dǎo)體發(fā)布了針對(duì)工業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)電子開發(fā)的通用微控制器STM8S系列產(chǎn)品。STM8S平臺(tái)打造了8位微控制器的全新世代，具有其獨(dú)特的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。1.1.1  STM8S主要特點(diǎn)STM8S平臺(tái)具有高達(dá)20MIPS的CPU性能和2.95至5.5V 的工作電壓范圍，有助于現(xiàn)有的8位系統(tǒng)向電壓更低的電源過(guò)渡。STM8S平臺(tái)嵌入的130nm非易失性存儲(chǔ)器是當(dāng)前8位微控制器中最先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)之一，并提供真正的EEPROM數(shù)據(jù)寫入操作，可達(dá)30萬(wàn)次擦寫極限。程序空間范圍為4K到128K，芯片引腳范圍為20腳到80腳，具有寬范圍的系列產(chǎn)品。圖1-1為STM8S系列產(chǎn)品線圖。

圖1-1 STM8S產(chǎn)品線圖在家用電器、加熱通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、電動(dòng)工具、個(gè)人護(hù)理設(shè)備和電源控制管理系統(tǒng)等各種產(chǎn)品設(shè)備中，STM8S平臺(tái)配備的豐富外設(shè)可支持精確控制和監(jiān)視功能。功能包括10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，最多有16條通道，轉(zhuǎn)換用時(shí)小于3微秒；先進(jìn)的16位控制定時(shí)器可用于馬達(dá)控制、捕獲/比較和PWM功能。其它外設(shè)包括一個(gè)CAN2.0B接口、兩個(gè)U(S)ART接口、一個(gè)I2C端口、一個(gè)SPI端口。STM8S平臺(tái)的外設(shè)定義與STM32系列32位微控制器相同。外設(shè)共用性有助于提高不同產(chǎn)品間的兼容性，讓設(shè)計(jì)靈活有彈性。應(yīng)用代碼可移植到STM32平臺(tái)上，獲得更高的性能。除設(shè)計(jì)靈活外，STM8S的組件和封裝在引腳上完全兼容，讓開發(fā)人員得到更大的自由空間，以便優(yōu)化引腳數(shù)量和外設(shè)性能。引腳兼容還有益于平臺(tái)化設(shè)計(jì)決策，產(chǎn)品平臺(tái)化可節(jié)省上市時(shí)間，簡(jiǎn)化產(chǎn)品升級(jí)過(guò)程。STM8S產(chǎn)品分為“Access Line（入門級(jí)）”和“Peroformance Line(增強(qiáng)型)”，如圖1-2所示。

圖1-2 STM8S產(chǎn)品分類圖1.1.2  STM8S主要應(yīng)用STM8S通用控制器主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域。v 汽車電子：傳感器、致動(dòng)器、安全系統(tǒng)微控制器、DC馬達(dá)、車身控制、汽車收音機(jī)、LIN節(jié)點(diǎn)、加熱/通風(fēng)空調(diào)。v 工業(yè)應(yīng)用：家電、家庭自動(dòng)化、馬達(dá)控制、空調(diào)、感應(yīng)、計(jì)量?jī)x表、不間斷電源、安全。v 消費(fèi)電子：電源、小家電、音響、玩具、銷售點(diǎn)終端機(jī)、前面板、電視、監(jiān)視設(shè)備。v 醫(yī)療設(shè)備：個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、健身器材、便攜護(hù)理設(shè)備、醫(yī)院護(hù)理設(shè)備、血壓測(cè)量、血糖測(cè)量、監(jiān)控、緊急求助。1.2  STM8L系列2009年9月15日，意法半導(dǎo)體宣布，首批整合其高性能8位架構(gòu)和超低功耗創(chuàng)新技術(shù)的8位微控制器開始量產(chǎn)。以節(jié)省運(yùn)行和待機(jī)功耗為特色，STM8L系列下設(shè)三個(gè)產(chǎn)品線，共計(jì)26款產(chǎn)品，涵蓋多種高性能和多功能應(yīng)用。1.2.1  STM8L主要特點(diǎn)STM8L產(chǎn)品線都是基于意法半導(dǎo)體的超低功耗技術(shù)平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的超低泄漏電流優(yōu)化的130nm制程。獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括在1.65V到3.6V的整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)達(dá)到CPU最大工作頻率，發(fā)揮CPU的全部性能。STM8L產(chǎn)品線由于采用一個(gè)片上穩(wěn)壓器，功耗與Vdd電壓無(wú)關(guān)，所以具有更高的設(shè)計(jì)靈活性，并有助于簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其它創(chuàng)新特性包括低功耗嵌入式非易失性存儲(chǔ)器和多個(gè)電源管理模式，包括5.4μA低功耗運(yùn)行模式、3.3μA低功耗待機(jī)模式、1μA主動(dòng)停止模式（實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行）和350nA停止模式。STM8L可以在4μs內(nèi)從停止模式喚醒，支持頻繁使用最低功耗模式。低功耗外設(shè)，包括小于1μA的實(shí)時(shí)時(shí)鐘和自動(dòng)喚醒（AWU）模塊，有助于進(jìn)一步節(jié)省電能。總之，這個(gè)平臺(tái)可將動(dòng)態(tài)電流消耗降到150μA/MHz。STM8L工作溫度范圍：-40°C到+85 °C，可高達(dá)125 °C 。程序空間范圍為4K到32KB，多達(dá)2KB SRAM，芯片引腳范圍為20腳到80腳，具有寬范圍的系列產(chǎn)品。圖1-3為STM8L系列產(chǎn)品線圖。

圖 1-3 STM8L系列產(chǎn)品線圖STM8L系列產(chǎn)品具有兼容性：跨系列的引腳對(duì)引腳兼容、軟件相互兼容、外設(shè)相互兼容。STM8L產(chǎn)品分為三大子系列，STM8L101基本型，STM8L151增強(qiáng)型和STM8L152帶LCD驅(qū)動(dòng)的增強(qiáng)型，如圖1-4所示。

1.2.2  STM8L主要應(yīng)用STM8L通用控制器主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域。v 便攜醫(yī)療設(shè)備。v 玩具和游戲。v 公路收費(fèi)。v 電池供電設(shè)備。v 個(gè)人保健產(chǎn)品。v 保安傳感器。1.3  STM8A系列意法半導(dǎo)體公司推出的STM8A是一款專門用于滿足汽車應(yīng)用的特殊需求的8-位Flash微控制器。1.3.1  STM8A主要特點(diǎn)STM8A控制器主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。v 集成式真數(shù)據(jù)EEPROM。v 16MHz和128kHz RC振蕩器。v 高效的STM8內(nèi)核：在16MHz的頻率下可以實(shí)現(xiàn)10MIPS的性能。v 應(yīng)用安全性高：獨(dú)立的看門狗定時(shí)器、時(shí)鐘安全系統(tǒng)。v 所有產(chǎn)品均具有LIN 2.0和自同步功能。v 所有器件的工作電壓均為3V至5Vv 最高工作溫度為145 °C。v 程序存儲(chǔ)器空間范圍為8KB至256KB；芯片引腳范圍為20腳到80腳，具有寬范圍的系列產(chǎn)品。圖1-5為STM8A系列產(chǎn)品線圖。1.3.2  STM8A主要應(yīng)用STM8A通用控制器主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域。v 激勵(lì)器。v 車體控制器。v 傳感器。v DC電機(jī)控制。v 安全微控制器。v LIN節(jié)點(diǎn)。v 汽車無(wú)線電。v HVAC。1.4  STM8芯片選型1.4.1  芯片選型表STM8平臺(tái)包括三種產(chǎn)品線：通用微控制器STM8S系列、超低功耗微控制器STM8L系列和汽車級(jí)微控制器STM8A系列。STM8產(chǎn)品選型如下。1. STM8S系列STM8S所有產(chǎn)品都內(nèi)置16MHz RC振蕩器和 128kHz RC振蕩器， 都配有獨(dú)立看門狗和窗口看門狗，以及時(shí)鐘安全監(jiān)控系統(tǒng)。工作電壓范圍均為2.95V~5.5V，工作溫度范圍是：-40~85°C 和-40~125°C。通用微處理器STM8S系列芯片選型表如圖1-6所示（截止到2012年6月）。

圖1-6 STM8S系列芯片選型表注(1)：2個(gè)普通定時(shí)器，5個(gè)捕獲比較通道，其中只有4個(gè)通道有輸入輸出引腳。注(2)：每個(gè)16位高級(jí)定時(shí)器包含4個(gè)輸入捕獲、輸出比較通道，并有專用于三相電機(jī)控制的3對(duì)PWM互補(bǔ)輸出通道，其中20引腳的封裝只有2個(gè)PWM反相輸出引腳。2. STM8L系列STM8L所有產(chǎn)品內(nèi)置2個(gè)比較器和紅外遙控器接口。工作溫度范圍為：-40~85°C和-40~125°C。超低功耗微處理器STM8L系列芯片選型表如圖1-7所示（截止到2012年6月）。

圖1-7 STM8L系列芯片選型表注：表中定時(shí)器一欄中的（IC/OC/PWM）分別表示輸入捕獲、輸出比較和PWM的通道數(shù)目。STM8L15X系列的USART支持IrDA編解碼和ISO-7816智能卡接口。3. STM8A系列STM8A所有產(chǎn)品都內(nèi)置16MHz RC振蕩器和 128kHz RC振蕩器， 都配有獨(dú)立看門狗和窗口看門狗，以及時(shí)鐘安全監(jiān)控系統(tǒng)。工作電壓范圍均為2.95V~5.5V，工作溫度范圍是：-40~85°C，-40~125°C和-40~150°C。汽車級(jí)微控制器STM8A系列芯片選型表如圖1-8所示（截止到2012年6月）。

圖1-8 STM8A系列芯片選型表注(1)：2個(gè)普通定時(shí)器，5個(gè)捕獲比較通道，其中只有4個(gè)通道有輸入輸出引腳。注(2)：每個(gè)16位高級(jí)定時(shí)器包含4個(gè)輸入捕獲、輸出比較通道，并有專用于三相電機(jī)控制的3對(duì)PWM互補(bǔ)輸出通道。1.4.2  STM8微控制器網(wǎng)站ST官方所發(fā)布的全部微控制器產(chǎn)品信息，可在以下鏈接網(wǎng)址中查看STM8系列產(chǎn)品信息：http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1244點(diǎn)擊相應(yīng)的產(chǎn)品系列，可進(jìn)入其產(chǎn)品主頁(yè)。在每個(gè)產(chǎn)品的主頁(yè)上一般都會(huì)有一個(gè)超鏈接，點(diǎn)擊超鏈接可找到其對(duì)應(yīng)系列的全部官方資料。例如：進(jìn)入STM8S主頁(yè)后，出現(xiàn)如圖1-9所示的頁(yè)面。

圖1-9 STM8S主頁(yè)瀏覽圖也可以通過(guò)以下鏈接地址直接訪問(wèn)相關(guān)STM8系列的主要網(wǎng)頁(yè)。n STM8A汽車電子產(chǎn)品系列http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1244/SS1583http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1244/SS1584n STM8L超低功耗產(chǎn)品系列:http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1244/SS1336n STM8S標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品系列：http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1244/SS1010在產(chǎn)品系列頁(yè)面中，左側(cè)Resources資源區(qū)列有本產(chǎn)品相關(guān)文檔，分為Documentation、Software和Hardware三大類。用戶數(shù)據(jù)手冊(cè)，開發(fā)軟件、固件庫(kù)、開發(fā)工具等等相關(guān)資源均可從此列表中進(jìn)入相應(yīng)頁(yè)面下載。如圖1-9紅色下劃線所示，當(dāng)前打開的是文檔列表，Datasheet可以從此第二項(xiàng)選擇中進(jìn)入下載。