閑聊ST MCU芯片的兼容性話題

整理：MilerShao

最近因為平衡車市場的突然火爆加上某些商業(yè)特色，使得STM32F103RC芯片需求量驟然增加，導(dǎo)致缺貨嚴(yán)重。因為缺貨，可謂有人歡喜有人愁。這些”人”包括相關(guān)產(chǎn)品的芯片原始供應(yīng)商；各級中級代理及貿(mào)易商，當(dāng)然包括那些沖鋒陷陣在前的業(yè)務(wù)員；還有就是各級終端用戶，開發(fā)商和生產(chǎn)商。

因為該芯片的緊張和價格飆升，不論平衡車客戶還是非平衡車客戶，有部分客戶想到或被人推薦使用STM32F103RC的兼容型號來應(yīng)付。這個過程中還是可能會遇到些問題，趁機一起交流下ST MCU兼容性話題。

所謂電子芯片的兼容，沒法說出精準(zhǔn)的概念，畢竟兼容一詞意義本身蘊含模糊。大致意思就是功能接近、性能大體一致，不同型號或款式間具備較好的替換性。

整體上講ST MCU各系列間的兼容性是非常好的，在業(yè)界算是做得很不錯了。具體體現(xiàn)硬件和軟件兩方面。硬件主要在管腳的兼容性、存儲器的安排、內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)等。軟件方面體現(xiàn)在各系列都有參考固件庫，各寄存器的定義具有很高的一致性，與芯片基本特征有關(guān)的定義或聲明往往只需做些宏定義的調(diào)整或開關(guān)選擇，基本的外設(shè)相關(guān)操作都封裝成C函數(shù)，用戶多數(shù)時候只需直接調(diào)用。不同型號間的軟件移植時只需要做差異性的小范圍調(diào)整，有些子系列間的型號變更移植時可能不需要任何調(diào)整，同一電路和代碼隨意替換。

以STM32為例，它目前有9各系列，不但各系列內(nèi)部不同型號有很強的兼容性，而且夸系列間也有很強的兼容性，比方STM32F1系列與STM32F3系列，STM32F2系列與STM32F4系列。對于同一系列，往往可能會分出幾個子序列，子系列間整體上管腳的兼容方面一般是沒什么問題，但內(nèi)部資源除了存儲容量大小差別外，可能還有些細(xì)微差異，在兼容替換時可能需要做些小調(diào)整。這里以STM32F103RC的相關(guān)替換實例作為開始，用幾個具體案例來分享交流下，旨在做些提醒。

1、一日某生產(chǎn)平衡車的客戶電話我，說目前STM32F103RC缺貨，有業(yè)務(wù)建議他使用STM32F105替換。業(yè)務(wù)跟他說是兼容的，可以互換。

可當(dāng)客戶把之前STM32F103RC的機器碼寫入STM32F105RC時，設(shè)備根本不工作。說實話，在103RC供貨緊張且價格飆升時考慮用105替換是個好建議。

二者管腳上沒有啥問題，完全兼容。不過，二者雖然屬同一F1系列，但屬于不同子系列，內(nèi)部資源略有差異，二者在RCC及中斷矢量表這些地方是有差異的，不排除這些差異導(dǎo)致產(chǎn)品功能的差異。軟件上可能需要做些調(diào)整。把基于103rc的工程項目改為基于32f105的工程項目做些調(diào)試確認(rèn)。

遺憾的是，這個客戶說他根本沒有源代碼，只有機器碼。這也算最近平衡車市場的一特色。既然這樣，建議他還是找103RC。

2、一日某非平衡車客戶，跟我交流。本來一直用32F103RC做產(chǎn)品應(yīng)用，最近103RC突然缺貨且價格高，為了應(yīng)付生產(chǎn)，無賴之下也是被人建議使用32F105RC來做替換。但當(dāng)他把103的工程修改為105的工程編譯后生成的執(zhí)行文件燒進32F105芯片后，發(fā)現(xiàn)別的功能都好，USB功能不行了。

他問我STM32F105是不是支持USB功能不好。幸好這個客戶跟上面客戶不一樣，軟硬件都是自己開發(fā)的。我說不是105的USB功能支持得不好，而是相比103RC，105RC的USB功能更全了，它內(nèi)置USB OTG模塊。103RC只能單純做USB DEVICE,而105RC內(nèi)置USB OTG模塊，可以扮演HOST或DEVICE雙角色，具體到這里，得把相關(guān)軟件代碼做些調(diào)整讓其工作DEVICE模式。否則直接搬過來就用不了。

3、繼續(xù)舉個跟103/105有關(guān)的案例，不過這次就不扯到平衡車了。

記得有個客戶開發(fā)產(chǎn)品，開始是用STM32F105RC，還編寫了IAP程序。產(chǎn)品量產(chǎn)出貨一段時間后因產(chǎn)品功能調(diào)整取消了CAN通信，其它功能基本不變，于是想到同系列兼容型號103C8�？蛻羯宰餍薷恼{(diào)整后，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的問題。把之前基于105的代碼移植到103C8后，做IAP升級時，基本上每顆芯片的第一次IAP升級沒問題，以后就總是失敗。升級成功后芯片功能倒也正常。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)問題就是出在IAP相關(guān)擦寫FLASH的函數(shù)，最根本的原因是103C8與105RC內(nèi)部FLASH 頁大小有差異，那相關(guān)擦除函數(shù)參數(shù)會有差異。具體細(xì)節(jié)這里不延伸了。

4、還記得曾有個遠(yuǎn)方客戶，在使用STM32F4系列新品開發(fā)產(chǎn)品，在做不同腳位的芯片移植時，好像是100腳與144腳間芯片移植，由于忽視了某個接地腳的正確處理，導(dǎo)致連燒近20快板后才發(fā)現(xiàn)真正原因。剛開始一直想當(dāng)然的鎖定在供貨物料上的問題。

5、上面說的都是跟STM32有關(guān)的案例。再說個STM8芯片移植的案例來結(jié)尾。

某深圳客戶用8S103開發(fā)某電子產(chǎn)品。突然有一天，他跟我說有人建議他使用8S003，聽人說是一模一樣而且價格更便宜。我了解他的產(chǎn)品，產(chǎn)品要用到8S103的UID作為其無線編碼應(yīng)用。我跟他強調(diào)了8S003與103的差別，003是不保證帶UID的。建議它不要投機取巧。自己的產(chǎn)品穩(wěn)定、一致才是硬道理。

總之，兼容只是可以無限接近相同或一致，但往往并不能打等號。上面的具體案例只是些友情提醒。所以在做具體的兼容型號移植時最好多了解下差異，另外必須做樣品或小批量的驗證測試。在結(jié)合技術(shù)手冊的基礎(chǔ)上，以驗證測試為準(zhǔn)，滿足你產(chǎn)品要求的就是合適的。