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51单片机 和 STM32 的烧录方式和通信协议的区别
1. 为什么51单片机需要额外的软件（如ISP）？
（1）51单片机的烧录方式
-
ISP（In-System Programming）：
- 51单片机通常通过 串口（UART）进行烧录，需要使用额外的软件（如STC-ISP）来完成烧录过程。
- 烧录时，单片机会进入一个特殊的 引导模式（Bootloader），通过串口接收烧录数据并写入Flash。
-
原因：
- 51单片机没有内置复杂的调试和烧录硬件（如SWD/JTAG）。
- 串口烧录是一种简单、低成本的解决方案，但需要外部软件支持。
（2）烧录过程
- 单片机复位并进入引导模式。
- 通过串口与PC通信，接收烧录数据。
- 将数据写入Flash存储器。
- 复位并运行用户程序。
2. 为什么STM32可以直接用Keil进行Download？
（1）STM32的烧录方式
-
SWD（Serial Wire Debug） 或 JTAG：
- STM32内置了 调试接口（如SWD/JTAG），可以通过调试器（如ST-Link、J-Link）直接烧录程序。
- Keil、IAR等IDE集成了调试和烧录功能，可以直接通过调试器完成烧录。
-
原因：
- STM32具有更强大的硬件资源，支持复杂的调试和烧录协议。
- SWD/JTAG接口不仅支持烧录，还支持实时调试（如单步执行、断点调试）。
（2）烧录过程
- 通过SWD/JTAG接口连接调试器。
- Keil调用调试器的驱动，将程序下载到STM32的Flash中。
- 复位并运行用户程序。
3. STM32的波特率问题
（1）烧录时的波特率
- STM32通过 SWD/JTAG 烧录时，不涉及波特率，因为SWD/JTAG是同步通信协议，不是基于UART的异步通信。
- SWD/JTAG的通信速度由调试器和目标芯片的时钟频率决定，通常可以达到几MHz甚至更高。
（2）UART通信时的波特率
- 如果STM32通过 UART 进行通信（如与PC或其他设备通信），则需要设置波特率。
- 常见的波特率有9600、19200、38400、57600、115200等。
- 波特率的设置方法与51单片机类似，通过配置USART寄存器的分频值来实现。
4. STM32的UART波特率设置
以下是STM32的UART波特率设置方法（以HAL库为例）：
（1）计算公式
STM32的波特率计算公式如下：
[
\text{波特率} = \frac{\text{时钟频率}}{\text{分频系数}}
]
其中：
- 时钟频率：USART模块的输入时钟频率（如APB1或APB2的时钟）。
- 分频系数：通过配置USART的BRR寄存器实现。
（2）代码示例
#include "stm32f1xx_hal.h"UART_HandleTypeDef huart1;void UART_Init(void) {huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = 115200; // 设置波特率为115200huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;HAL_UART_Init(&huart1);
}int main(void) {HAL_Init();SystemClock_Config();UART_Init();while (1) {// 主程序}
}
5. 总结
| 特性 | 51单片机 | STM32 |
|---|---|---|
| 烧录方式 | 通过串口（UART）使用ISP软件 | 通过SWD/JTAG直接烧录 |
| 烧录工具 | 需要额外软件（如STC-ISP） | 集成在Keil/IAR中，使用调试器 |
| 波特率 | 烧录时使用固定波特率（如9600） | 烧录时不涉及波特率（SWD/JTAG） |
| UART通信波特率 | 需要设置波特率 | 需要设置波特率 |
6. 常见问题
（1）为什么STM32烧录时不涉及波特率？
- 因为STM32使用 SWD/JTAG 接口烧录，这是同步通信协议，不依赖波特率。
（2）STM32的UART波特率可以修改吗？
- 可以，通过配置USART的BRR寄存器来修改波特率。
（3）51单片机能否像STM32一样直接烧录？
- 不能，因为51单片机没有内置SWD/JTAG接口，必须通过串口和ISP软件烧录。