01 、前言 

STM32：意法半导体在 2007 年 6 月 11 日发布的产品，32位单片机。

GD32：兆易创新 2013 年发布的产品，在芯片开发、配置、命名上基本模仿 STM32，甚至 GPIO 和 STM32 都是 pin to pin 的，封装不改焊上去直接用。有时候 STM32 的源码不修改，重新编译烧写到 GD32 上就可以跑。当然也有很多不同，比如串口驱动、USB 、库文件等。

ESP32：乐鑫公司 2017 年开发的产品，和 STM32、GD32 不同，ESP32 主要面向物联网领域，支持功能很多，但引出 GPIO pin 脚很少，因此大多数 GPIO 都有很多复用功能。出厂就集成蓝牙、WiFi 等物联网必备功能，板子也很小，适合物联网。

02 、GD32 和 STM32 的区别

GD32 是国产单片机，据说开发人员来自ST公司，GD32 也是以 STM32 作为模板做出来的。所以 GD32 和 STM32 有很多地方都是一样的，不过 GD32 毕竟是不同的产品，不可能所有东西都沿用 STM32，有些自主开发的东西还是有区别的。不同的地方如下：

1）内核

GD32 采用二代的 M3 内核，STM32 主要采用一代 M3 内核，下图是 ARM 公司的 M3 内核勘误表，GD 使用的内核只有 752419 这一个 BUG。

2）主频

使用HSE(高速外部时钟)：GD32的主频最大108M，STM32的主频最大72M

使用HSI(高速内部时钟)：GD32的主频最大108M，STM32的主频最大64M

主频大意味着单片机代码运行的速度会更快，项目中如果需要进行刷屏，开方运算，电机控制等操作，GD 是一个不错的选择。

3）供电

外部供电：GD32 外部供电范围是 2.6~3.6V，STM32 外部供电范围是2.0~ 3.6V或1.65~ 3.6V。GD 的供电范围比 STM32 相对要窄一点。

内核电压：GD32 内核电压是 1.2V，STM32 内核电压是 1.8V。GD 的内核电压比 STM32 的内核电压要低，所以 GD 的芯片在运行的时候运行功耗更低。

4）Flash差异

GD32 的 Flash 是自主研发的，和 STM32 的不一样。

GD Flash 执行速度：GD32 Flash 中程序执行为 0 等待周期。

STM32 Flash 执行速度：ST 系统频率不访问 flash 等待时间关系：0 等待周期，当 0<SYSCLK<24MHz，1 等待周期，当 24MHz<SYSCLK≤48MHz，2 等待周期，当 48MHz<SYSCLK≤72MHz。

Flash 擦除时间：GD 擦除的时间要久一点，官方给出的数据是这样的：GD32F103/101 系列 Flash 128KB 及以下的型号， Page Erase 典型值 100ms， 实际测量 60ms 左右。对应的 ST 产品 Page Erase 典型值 20~40ms。

5）功耗

从下面的表可以看出 GD 的产品在相同主频情况下，GD 的运行功耗比 STM32小，但是在相同的设置下 GD 的停机模式、待机模式、睡眠模式比 STM32 还是要高的。

6）串口

GD 在连续发送数据的时候每两个字节之间会有一个 Bit 的 Idle，而 STM32 没有，如下图：

GD 的串口在发送的时候停止位只有 1/2 两种停止位模式。STM32 有 0.5/1/1.5/2 四种停止位模式。

GD 和 STM32 USART 的这两个差异对通信基本没有影响，只是 GD 的通信时间会加长一点。

7）ADC 差异

GD 的输入阻抗和采样时间的设置和 ST 有一定差异，相同配置 GD 采样的输入阻抗相对来说要小。具体情况见下表这是跑在 72M 的主频下，ADC 的采样时钟为 14M 的输入阻抗和采样周期的关系：

8）FSMC

STM32 只有 100Pin 以上的大容量（256K及以上）才有 FSMC，GD32 所有的 100Pin 或 100Pin 以上的都有 FSMC。

9）103 系列 RAM&FLASH 大小差别

GD103 系列和 ST103 系列的 ram 和 flash 对比如下图：

10）105&107系列STM32和GD的差别

GD的105/107的选择比ST的多很多，具体见下表：

11）抗干扰能力

GD 的抗干扰能力不如 STM32，还需要一定打磨。

04、ESP32 和 STM32

ESP32 是乐鑫公司推出的一款采用两个哈佛结构 Xtensa LX6 CPU 构成的拥有双核系统的芯片。所有的片上存储器、片外存储器以及外设都分布在两个 CPU 的数据总线和／或指令总线上。

相比于 STM32 的一个大家族，ESP32 虽然也代表一个系列，但目前来说，这个系列的成员还是比较少的，我们看下：

资源如下：

功能框图如下：

模块（非芯片）的引脚分布如下：

ESP32 这个模块的 IO 并不多，估计也就 30 个左右（芯片有34个，但是模块中外接 FLASH 用掉了一些）。但是你会发现它有几个特点：

1、集成了非常多的外设接口，SPI、IIC、IIS、AD、DA、PWM、IR、UART、CAN等等。IO 数量有限，所以基本上每个 IO 都有多个功能。

2、片内flash和ram很大，flash有448KB，ram有520KB。而模块上直接挂了一个4MB的flash。

3、速度快！虽然外接晶体的频率只有40MHZ，但通过内部主频可以支持80MHZ、160MHZ、240MHZ，运算能力高达600MIPS。

4、有wifi和蓝牙！当前两者不能同时使用。

STM32 和 ESP32 基本是有各自不同的定位。ESP32 偏向体积小巧、速度超快、功能强大，通过 wifi 接入网络，专门为物联网而生；而 STM32 偏向管脚丰富、功能全面，虽然没有 wifi 和蓝牙，速度也没有 ESP32 快，但是可以通过网口接入网络，可以控制更多的外设，为消费电子和工业控制而生。

05、总结

STM32 和 GD32 是同质化产品，区别一个是国外，一个是国产，最近流行国产化替代，所以 GD32 还是很有发展前景的。

物联网也是一个好方向，因此 ESP32 也是很有前景的。

摘要

STM32高效图形界面设计解决方案TouchGFX支持快速界面开发，从智能手表、智能家居到工业应用的人机交互界面，均可支持；STM32数字电源生态可帮助开发者简化数字电源开发，以STM32F3、G4和H7系列为硬件基础，为开发人员提供了一个可扩展的路径，通过数字电源例程库X-CUBE-DPOWER（SDK）和数字电源设计平台eDesignSuite 为无论是初学者还是数字电源专家提供完整的交钥匙解决方案；在电机控制领域，无刷直流和永磁同步电机零速、无传感矢量控制是痛点，我们为开发者带来STM32 ZeST®（Zero Speed Full Torque，零速全扭矩）解决方案，不需要额外的组件，不仅降低BOM成本，还提高了PCB的可靠性。

本文为2023 STM32峰会垂直应用篇重点内容。

STM32 高效图形界面设计解决方案

2018年之前，可穿戴市场的GUI设计主要采用MPU，但对于智能手表这类应用，因功耗大，电池续航时间成为产品痛点，通常只有1-2天。之后，我们推出了基于MCU的解决方案，采用TouchGFX这一高效图形界面设计软件，将智能手表的续航时间延长至15-30天，开启了长续航时间的智能手表时代。

作为智能手表平台的主要供应商，我们能够在这个市场取得成功，是因为我们在低功耗和高性能之间取得平衡，TouchGX是我们的高效图形界面设计解决方案，GUI工具集帮助客户高效地完成设计工作。

STM32高效GUI方案，可帮助设计人员数秒内完成从创意到实施。该方案包括：

• 卓越的图形STM32硬件组合

• 先进的STM32软件套件，包括TouchGFX GUI库-全部免费

• 广泛的生态系统 - 全面的文档、视频、教程、完整的源代码演示和代码示例、活跃的论坛和本地支持，以及第三方工具和服务。

• 所有这些都使您能够快速、轻松地开发自己的UI产品，并在市场上取得巨大成功。
  

数字电源大脑STM32，助力能源数字化

在开发实时数字电源应用程序时，开发者面临诸多挑战，需要内核性能强劲、模拟外设丰富、先进的高分辨率、PWM定时器和生态系统相结合的微控制器。以STM32 F3、G4和H7系列以及ST的电源器件组合为基础，我们构建了一个特定的数字电源生态系统，以帮助开发者加速设计开发。

STM32数字电源生态系统为开发人员提供了一种可扩展的方式。面向初学者和设计专家，我们均可提供完整的交钥匙解决方案，通过eDesign Suite软件工具的数字电源工作台进行定制。X-CUBE-DPower固件包是数字电源开发平台的新组件，为不同的拓扑嵌入了不同的固件示例，可以通过STM32CubeMx进行自定义。这些固件示例基于 “PID控制”的标准控制方法，或者基于零极点补偿(2P2Z, 3P3Z) 环路控制。

eDesignSuite是我们的数字电源设计平台一站式解决方案，支持全图形化人机界面设计大功率电源方案，支持多种拓扑结构，可大幅降低数字电源转换器设计过程中硬件和软件的开发难度，缩短开发周期。

STM32 ZeST ® —— 电机控制零速全力矩控制算法

电机控制领域，当以FOC模式（磁场定向控制）控制永磁同步电机和无刷直流电机（PMSM/BLDC）时，传感器用于确定转子的位置，以正确控制电机。

FOC模式是目前有效的控制方法。被称为“观测器”的专用算法可以取代传感器来控制电机：这是无传感器模式。这些观测器算法在高速下工作得很好，但在电机以低速或极低速运行时效果不好。如何在零速、无传感场景下，控制永磁同步电机和无刷直流电机（PMSM/BLDC）电机？目前没有通用解决方案! 

ST通过为您带来STM32 ZeST®（ZeST = Zero Speed Full Torque）零速全力矩控制算法解决了无刷直流和永磁同步电机零速、无传感矢量控制的痛点。

• 首先，HSO模块（高速观测器），用于在无传感器模式下控制电机

• 新的STM32 ZeST® 算法为任何类型的无刷直流/永磁同步电机提供零速全转矩的解决方案。STM32 ZeST® 和HSO是纯软件算法，这意味着不需要额外的组件！

• 电机的电阻和电感在运行时进行估算，实现更有效的电机控制。

STM32 ZeST® 和HSO软件算法基于STM32电机控制软件开发套件（X-CUBE-MCSDK），不仅降低了BOM成本，提高了PCB的可靠性。推荐阅读

摘要

随着物联网中连接对象的激增，开发人员面临多种安全挑战及来自市场或各个政府的合规及认证需求。ST利用我们自身在安全领域的独特能力和安全资产，向开发者提供简化的安全开发流程，包括可扩展的解决方案、可用的认证及持续的安全解决方案支持。STM32Trust是我们提出的一揽子安全框架，含 12 项必要的安全功能，如安全启动、安全更新、机密隔离或代码的敏感部分、加密等；我们还通过与SESIP和PSA合作，简化应用认证。意法半导体与SESIP和PSA合作，将这些安全功能作为安全保障的关键基础。新推出的高性能产品系列STM32H5提供可扩展的安全、连接性能，开发者可以通过STM32H5独有的Secure Manager安全管理器，实现开箱即用的认证服务。

本文为2023 STM32峰会信息安全篇重点内容。

STM32Trust & STSecure (含STSafe)

如今，随着物联网 （IoT） 中连接对象的激增，开发人员面临着多种安全挑战，这些挑战的数量和复杂性都在迅速增加。复杂的法规和众多的认证计划渐渐落实到位，这些计划也逐步交予由市场或政府强制执行。

开发者将面临以下挑战：

• 这些措施的快速发展和不明确的计划执法路线图；

• 随着需求的发展，安全解决方案对可扩展性的需求；

• 使用不同MCU开发框架和RTOS系统的设备的激增，这些设备没注重安全性问题；

• 缺乏信息安全专业知识 

意法半导体提供简化的信息安全开发流程。结合在信息安全领域的独特能力和安全资产，我们提供可扩展的解决方案、可用的认证，以及通过持续维护所提供的信息安全方案来支持我们的客户。

STM32Trust是我们提出的安全框架，现在已经可用。它专注于为开发人员提供 12 项必要的安全功能，例如安全启动、安全更新、机密隔离或代码的敏感部分、加密，以便开发人员能够达到所需的目标安全保证。它是通过硬件、软件、服务和STM32完善的生态系统来完成。 

我们的信息安全工具提供可扩展的方式嵌入这些安全功能；ST与SESIP和PSA合作，芯片通过SESIP认证可简化了嵌入式应用的认证流程。

我们的信息安全解决方案将为开发者提供可扩展性： 

• 带有安全硬件的产品，可保护客户的固件

• 具有加密、隔离和机密保护的产品，运行开源软件，如TF-M实施方案

• 扩展片上系统（SOC）软件服务

STM32Trust与STSafe相结合，将STM32安全功能增强到高安全级别。

STM32H5 安全管理器提供可扩展的嵌入式安全

意法半导体开发、认证和维护的可信执行环境交钥匙解决方案，我们称之为Secure Manager安全管理器。 

通过预先配置的数字身份，它允许无缝进行云或服务器注册，消除了OEM在不受信任的生产环境中配置机密的麻烦。

未来，远程配置将变得越来越重要，因为类似Matter的标准要求在设备生命周期的各个阶段配置证书。 借助安全管理器，现在可以利用这些身份和原生信任根实施额外的远程配置。更为重要的是，与我们的工具和生态系统相关联的安全管理器具备超强隔离特性，这样就能满足日益增多的多方软件 IP 保护需求，尤其边缘 AI 的需求。

首款支持安全管理器的STM32产品是近期发布的STM32H5系列。

STM32H5 关键特性 (more than security)

STM32H5基于性能强劲的Arm® Cortex®-M33 内核，主频高达250MHz的高性能系列产品，CoreMark跑分高达1023分。STM32H5拥有可扩展的安全性，经验丰富的开发者可利用与安全相关的硬件IP构建应用程序，而经验较少的用户可选择安全管理器的开箱即用认证服务。

STM32H5适用于智能家居、工厂自动化、消费设备和物联网等广泛领域。以工厂自动化应用为例，STM32H5为工业4.0做好了准备：

• STM32H5是STM32中首个支持安全管理器安全服务的产品，通过SESIP和PSA 3级目标认证。 

• STM32H5满足工业应用所需的功能安全性关键需求，其硬件安全功能可支持强大的功能安全要求，X-Cube_STL 软件包将很快发布。 

• STM32H5的外设接口丰富，是连接设备的绝佳选择。

摘要

ST在边缘人工智能领域投入已超过10年，不仅拥有STM32Cube.AI和NanoEdge™ AI Studio软件工具；还与NVIDIA合作，整合NIVIDIA TAO和STM32Cube.AI工具，让开发者STM32微控制器上无缝训练和实现神经网络模型。

本文为2023 STM32峰会连接篇重点内容。

ST 为什么要积极投入边缘人工智能及我们所提供的服务 (Cube.AI, NEAI)

人工智能无处不在，但实现的方式和涉及到的软硬件实现是不同的。随着嵌入式应用需求的深入和迭代，边缘人工智能正成为热议话题，它将提供越来越多的产品价值，也或将成为改变AI未来游戏规则的驱动力。

在这场人工智能浪潮中，很多数人的观念还停留在人工智能是由云服务器中的大型数据中心驱动，但在边缘侧、在应用设备终端涌现出一种非常不同且令人振奋的分化 —— 边缘人工智能，它由芯片来驱动。这是STM32擅长的领域，它将在边缘人工智能的实现和落地发挥关键作用。

显而易见，在边缘侧设备中运行人工智能模型有很多优势：设备响应速度快、超低延时；降低数据传输量；更有效地保护隐私、增强信息安全；降低边缘侧设备的运行功耗；还可以降低推理成本以实现其他新的功能操作。

我们花了10年时间研发投入边缘人工智能的硬件和软件栈开发。为了在可预见的未来，当嵌入式人工智能普及时，可以向STM32用户提供完成的产品组合。不仅包括硬件、加速引擎，还有极为重要的软件工具，保证开发者能够在MCU和MPU上优化和运行AI模型。

从“Orlando”芯片的问世，到广受欢迎的“STM32Cube.AI”工具的诞生，使开发者在MCU上优化AI模型成为可能；再到对”Cartesiam“的收购，让我们拥有了NanoEdge AI Studio这一工具，可以提供一个易于实施的TinyML解决方案，解决预测性维护等工业应用问题；近来，我们又专注STM32N6的研发，这是第一个带有神经网络硬件处理单元的微控制器。

STM32Cube.AI是一款用来评估、转换、优化和部署已训练好的神经网络模型的工具，适合主流的人工智能框架，可为开发者提供评估和调整算法的能力。

NanoEdge™ AI Studio（NanoEdgeAIStudio）是一种新型机器学习（ML）技术，它进一步降低了边缘人工智能开发的门槛。NanoEdge™ AI Studio可以开发人员基于少量数据，通过创建、清理、优化数据集等步骤创建适配的ML库。NanoEdge具有异常检测与设备学习的能力，也提供分类和回归库。

STM32 x NVIDIA TAO，让边缘AI走向“破茧时刻“

在最近的GTC活动中，英伟达发布了TAO工具包。NVIDIA TAO是一个加速AI算法开发和优化的开发环境，TAO工具包提供了一个低代码的人工智能框架，以加速视觉模型的开发，从新手到专家级数据科学家都能快速上手使用。

TAO 5.0版本有很多令人惊叹的功能和变化：

• 它首次开放源代码，允许定制和完全控制，并允许将模型部署到STM32平台！

• TAO 5.0提供了更多的深度学习任务，包括分类/检测/分割/字符识别和最常见的神经网络框架；

• TAO面向人员、交通、字符识别相关任务提供了30多个高质量的预训练模型，用户可以将其部署到STM32平台。TAO 5.0有Mask Auto Labeling功能，会自动创建掩码标签。

• TAO还添加了AutoML功能，它可以自动训练模型，使其达到最佳精度，我们的研究数据表明准确度提高了20%。

NVIDIA与意法半导体的合作的关键是整合NIVIDIA TAO和STM32Cube.AI工具，让开发者有可能在资源有限的STM32微控制器上无缝地训练和实现神经网络模型，以达到适配的性能和精度！

Luis WU 讲解在STM32H7上，结合TAO对代码的优化，实现人物识别的视频片段。

与英伟达的合作将拓展ST的边缘人工智能生态系统，也确立了ST成为基于MCU的边缘人工智能领导者的愿景。

STM32 AI解决方案灵感就在stm32ai.st.com

stm32ai.st.com现已官网开放上线中文版，网站集成了大量应用案例，如预测性维护、物联网产品、智能楼宇、资产跟踪、人数统计等，供开发者参考。同时，还介绍了适用于边缘AI开发的STM32产品及开发工具，以及丰富的资源，帮助开发者轻松启动项目。