STM32G070KB 微控制器數據手冊

引言

STM32G070KB 是意法半導體（STMicroelectronics）公司推出的一款基于 ARM Cortex-M0+ 核心的 32 位微控制器（MCU），屬于 STM32G0 系列。STM32G070KB 微控制器具有高性能、低功耗的特點，適用于低成本、低功耗的嵌入式應用。它集成了豐富的外設資源，并支持多種工作模式和通信協議，廣泛應用于工業控制、智能家居、汽車電子、消費電子等領域。本文將詳細介紹 STM32G070KB 的基本特點、硬件資源、工作原理、外設配置、開發與應用等內容。

一、STM32G070KB 微控制器概述

STM32G070KB 微控制器基于 ARM Cortex-M0+ 處理器內核，主頻可達 64 MHz。它具備 64KB 的閃存和 16KB 的 SRAM，同時支持多種低功耗模式，使其適合需要低功耗和實時響應的應用。STM32G070KB 微控制器通過與 STM32G0 系列其他型號的兼容性，能夠為開發者提供靈活的設計選擇。

1.1 核心和架構

STM32G070KB 配備了 ARM Cortex-M0+ 核心，這是一款 32 位的 RISC 處理器，主頻最高可達 64 MHz。該處理器采用了精簡指令集計算（RISC）架構，支持高效的指令執行。Cortex-M0+ 核心具有較低的功耗，并且支持較高效的中斷處理機制，非常適合對響應速度要求較高的應用。

STM32G070KB 的內存體系包括 64KB 的閃存（Flash）和 16KB 的 SRAM，其中閃存用于存儲程序代碼，而 SRAM 則用于存儲運行時數據。閃存和 SRAM 的存儲器映射和訪問方式符合 ARM Cortex-M0+ 的標準，支持多種優化技術。

1.2 外設與接口

STM32G070KB 微控制器集成了豐富的外設，包含多達 33 個 I/O 引腳，支持多種串行通信接口（如 UART、SPI、I2C、CAN、USB）、定時器、PWM 輸出、模擬輸入等。以下是一些主要外設：

• 串行通信接口：STM32G070KB 支持多種串行通信協議，包括 UART、USART、SPI、I2C 和 CAN。它能夠通過這些接口與外部設備進行高速數據交換。

• 定時器：該微控制器配備了多個定時器，可以用于時間控制、事件計數和 PWM 輸出，支持高精度的定時操作。

• 模擬外設：STM32G070KB 提供了 12 位的 ADC（模數轉換器），具有 16 通道，支持高精度模擬信號采樣。同時還配備了 DAC（數模轉換器）和比較器，滿足模擬信號的生成和處理需求。

• USB 設備：STM32G070KB 配備了全速 USB 2.0 設備接口，可用于與外部設備進行通信，如 USB 鍵盤、鼠標等外設。

1.3 電源與低功耗模式

STM32G070KB 微控制器支持多個低功耗模式，包括睡眠模式、停止模式和待機模式，能夠根據不同的應用場景調節功耗。特別是在電池供電的應用中，低功耗模式的支持能夠顯著延長系統的工作時間。

• 睡眠模式：在睡眠模式下，CPU 處于停止狀態，但外設仍然工作。此模式適用于等待某些外部事件或中斷發生時的場景。

• 停止模式：在停止模式下，CPU 和大部分外設均被關閉，系統功耗最小。

• 待機模式：待機模式下，所有外設都停止工作，只有某些特定外設如 RTC（實時時鐘）仍然保持運行，用于監控定時事件。

二、STM32G070KB 外設配置詳解

STM32G070KB 的外設配置非常豐富，能夠滿足各種嵌入式應用的需求。以下是一些關鍵外設的詳細介紹：

2.1 通用輸入輸出（GPIO）

STM32G070KB 配備了最多 33 個 I/O 引腳，支持不同的工作模式，如輸入、輸出、推挽、開漏等。每個引腳都可以通過配置為不同的外設功能，例如串行通信、定時器輸入輸出、模擬輸入等。引腳的電壓范圍為 1.8V 到 3.6V，可以適應不同的外部電路需求。

2.2 模數轉換器（ADC）

STM32G070KB 集成了一個 12 位的 ADC，最多支持 16 個輸入通道。該 ADC 支持多種采樣模式，包括單次采樣、連續采樣、掃描模式等，適用于實時數據采集和傳感器接口。ADC 的轉換速率可達到 1 MSPS（百萬次每秒），具有較高的采樣精度和速度。

2.3 數模轉換器（DAC）

STM32G070KB 還集成了一個 12 位的 DAC，支持兩路獨立輸出，適用于模擬信號的輸出，如音頻信號、控制信號等。DAC 可通過 DMA（直接內存訪問）進行數據傳輸，從而減少 CPU 的負擔，提高系統效率。

2.4 定時器和 PWM

該微控制器配備了多個定時器，包括基本定時器、高級控制定時器和通用定時器。定時器不僅可以用于時間控制，還能用于產生 PWM 信號，用于驅動電機、控制亮度等。PWM 輸出的頻率和占空比可調，且支持死區時間控制，適用于精密控制和驅動應用。

2.5 串行通信接口

STM32G070KB 支持多種串行通信接口，包括：

• USART/UART：支持全雙工通信，用于串口調試、數據傳輸等。

• SPI：支持同步串行外設接口，適用于高速數據交換。

• I2C：支持雙向數據傳輸，適合于與多種外設（如 EEPROM、傳感器等）連接。

• CAN：支持高速數據傳輸，廣泛應用于汽車電子和工業控制領域。

2.6 USB 設備接口

STM32G070KB 提供了全速 USB 2.0 設備接口，可以作為 USB 外設與主機進行數據交換。該接口支持多種工作模式，包括設備模式、控制傳輸和批量傳輸，適用于各種 USB 外設（如 USB 鍵盤、鼠標、存儲設備等）。

三、STM32G070KB 的應用場景

STM32G070KB 微控制器的優異性能和豐富外設使其適用于多種嵌入式應用，特別是在需要低功耗和高性價比的場景中，具有較強的競爭力。以下是一些典型應用場景：

3.1 工業控制

STM32G070KB 具有多個定時器、PWM 輸出、ADC 輸入等功能，適合用于電機控制、自動化設備、傳感器接口等工業控制應用。其低功耗模式也非常適合用于要求長期運行的設備。

3.2 智能家居

在智能家居領域，STM32G070KB 可用于智能照明、溫控系統、門禁系統等設備。其豐富的串行通信接口（如 I2C、SPI）能夠與各種傳感器、執行器進行高效通信。

3.3 消費電子

STM32G070KB 在消費電子領域的應用也非常廣泛，尤其是在智能設備、穿戴設備等產品中。它能夠提供較高的計算性能同時保持較低的功耗，適合用作嵌入式控制器。

3.4 汽車電子

在汽車電子領域，STM32G070KB 支持 CAN 總線接口，能夠與其他車輛控制單元進行實時數據交換，適用于車載信息娛樂系統、車輛診斷系統等應用。

四、開發與編程

STM32G070KB 支持多種開發工具，包括 STM32CubeMX、STM32CubeIDE 和 Keil MDK 等。STM32CubeMX 是一個圖形化配置工具，能夠幫助用戶配置微控制器的外設，生成初始化代碼。STM32CubeIDE 提供了一個完整的集成開發環境（IDE），適用于代碼編寫、調試和編譯。