前言

最近一段時間在玩極海的APM32F407系列的MCU，在研究一段時間后發現其資源和意法半導體的STM32F407不相上下。通過對比兩者的數據手冊和參考手冊，我發現APM32F407替代STM32F407綽綽有余。我拿出了我吃灰已久的一塊開發板“啟明欣欣 IMT407 V5.1”(淘寶搜索“啟明欣欣”)。預計將開發板上的STM32F407芯片替換成APM32F407的芯片，看看會發生什么樣的事情。

本文記錄一下我使用APM32F407替代STM32F407制作的一個小demo（使用SPI外設讀取W25Q128）。該demo使用原開發板電路，看看將主控換成APM32F407后看看能不能做到pin對pin的完美替代。

本文使用環境：

硬件

啟明欣欣 IMT407 V5.1(APM32F407ZGT6)

J-link v9.7

IMT 2.8 TFTLCD

USB轉TTL

軟件：

MDK-ARM Plus Version: 5.36.0.0

fireTools

固件或例程庫:

1.APM32F4xx_SDK_V1.1

2.啟明欣欣STM32F407(高配版V5.1)學習資料（2 各資源學習例程標準庫版本15 SPI_W25Qxx）

參考文檔：

1.APM32F4xxx用戶手冊 V1.1

2.APM32F405xG 407xExG數據手冊 V1.1

3.啟明欣欣407開發板(高配版)V5.1原理圖

4.STM32F4xx中文參考手冊

5.STM32F407ZGT6數據手冊.pdf

先上一下替換芯片后的板子照片（原諒我的渣渣焊工）：

1 環境配置

1.1 APM32F407開發環境

在極海官網獲取最新的SDK"APM32F4xx_SDK_V1.1"，在其目錄下有Pack“Geehy.APM32F4xx_DFP.1.0.1.pack”，安裝完畢后才能使用keil開發APM32F407芯片。

1.2 添加APM32F407驅動庫文件

a.在原工程下添加APM32F407的驅動庫（本文節取原開發板例程中的SPI_W25Qxx例程），復制APM32F4xx_SDK_V1.1下的Library文件夾至工程目錄，改名為APM32F4xx_Library。

b.在原工程下添加APM32F407的中斷控制函數文件。將“APM32F4xx_SDK_V1.1ExamplesTemplateTemplateSource”和“APM32F4xx_SDK_V1.1ExamplesTemplateTemplateInclude”下的“apm32f4xx_int.c”和“apm32f4xx_int.h”復制至工程目錄“Main”下。

1.3 添加APM32F407工程及目錄

a.在“Project Items”目錄下新增“APM32F407”工程，以便換不同的工程進行編輯編譯下載。

b.在“Groups”目錄下新增“APM32F4xx_StdPeriphDriver”與“APM32F4xx_Startup_config”分組。

c.分別在“APM32F4xx_StdPeriphDriver”與“APM32F4xx_Startup_config”分組下添加本次例程使用到的驅動文件。

d.在“Main”分組下添加我們上一節增加的內容“apm32f4xx_int.c”。

1.4 更改APM32F407工程芯片

將工程“APM32F407”的芯片選型設置為“APM32F407ZG”。

1.5 設置編譯選擇

a.設置不同工程目錄下的編譯選擇，以控制不同的工程下編譯的文件。

“APM32F407”工程去除STM32的編譯文件包含。

b.設置“APM32F407”工程的聲明為“APM32F40X”。

c.增加“APM32F407”工程中APM32F407驅動庫文件頭文件目錄。

2 底層驅動替換

更改代碼，將STM32的驅動函數替換為APM32的驅動函數，這部分比較繁瑣，需要慢慢替換?？筛鶕こ趟柰庠O的驅動進行對照替換。如我們現在的工程主要涉及到的外設有：misc/gpio/spi/fsmc/usart/rcm?？梢酝ㄟ^查看兩者的參考手冊，查看那些寄存器功能基本一致的對應的庫函數的功能也基本一致。

2.1 外設與庫函數對照

我這里也整理了本次替代過程中常用外設的寄存器與庫函數的參照，供大家參考。這里截取部分內容，更多內容請查閱附件(*附件下載鏈接：

https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3220654&page=1&extra=)。

2.2 驅動替換方式

由于前文我們已經將“APM32F407”工程的聲明設置為“APM32F40X”，這里我們僅需將涉及外部功能模塊的源碼文件內的驅動進行替換。通過宏定義的方式以支持不同平臺的文件。

如包含頭文件時：

#ifdef STM32F40_41xxx
/** 原 stm32 接口或外設驅動 */
#include "stm32f4xx.h"
#endif

#ifdef APM32F40X
/** 替換為 apm32 接口或外設驅動 */
#include "apm32f4xx.h"
#include "apm32f4xx_misc.h"
#include "apm32f4xx_spi.h"
#include "apm32f4xx_rcm.h"
#include "apm32f4xx_smc.h"
#include "apm32f4xx_gpio.h"
#include "apm32f4xx_usart.h"
#endif

如替換GPIO外設驅動時：

#ifdef STM32F40_41xxx
/** 原 stm32 接口或外設驅動 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE); //使能GPIOF時鐘

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; //KEY0 KEY1 KEY2 KEY3對應引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; //普通輸入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //100M
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOF6,7,8,9
#endif

#ifdef APM32F40X
/** 替換為 apm32 接口或外設驅動 */
GPIO_Config_T GPIO_InitStructure;

RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOF);

GPIO_InitStructure.pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
GPIO_InitStructure.mode = GPIO_MODE_IN;
GPIO_InitStructure.speed = GPIO_SPEED_100MHz;
GPIO_InitStructure.otype = GPIO_OTYPE_PP;
GPIO_InitStructure.pupd = GPIO_PUPD_UP;

GPIO_Config(GPIOF, &GPIO_InitStructure);

#endif

替換過程較為繁瑣，這里不再一一贅述。具體代碼實現大家可參考附件源碼。

3 程序下載與仿真

由于我們的已做雙工程處理，在修改底層驅動至APM32F407時并不影響原工程內容，我們可以通過選擇不同的工程對目標芯片進行下載。我這里選擇"APM32F407"工程通過J-LINK下載我手上的板子。

程序下載過程中會提示我們選擇芯片平臺，這里選擇“M4”即可。

4 最后效果

a.程序開始運行后，屏幕會顯示請用戶發送數據到串口1“Please send data to usart1”，此時用戶就要通過串口助手向開發板發送數據，發送格式為S…….E。“….…”為用戶所需要發送的數據，發送后數據存在 receive_str[ ]數值中并在顯示屏顯示。

b.將接收到的數據寫入W25Q128，KEY0按下,將串口1接收到的數據(receive_str[ ]中數據)寫入25Q128。
c.將寫入到W25Q128的數據讀出并顯示，KEY1按下,將寫入到W25Q128中的數據讀出并顯示。

5 總結

以上便是本次使用APM32F407替代STM32F407的簡要過程。通過本次替代經歷，發現極海的APM32F407芯片的硬件與軟件環境對STM32F407都有著非常優秀的替代能力。在原有硬件無需改動的情況下，簡單的進行驅動更換后也能很好運行起來。國產優秀替代者極海也！各位小伙伴可以和我一起討論替代過程中發生的趣事~

整個內容較多，個人能力有限，些許地方可能存在較多問題，歡迎大家指出。

聲明

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審核編輯 ：李倩