STM32、GD32、ESP32的區別

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前言

STM32：意法半導體在 2007 年 6 月 11 日發布的產品，32位單片機。

GD32：兆易創新 2013 年發布的產品，在芯片開發、配置、命名上基本模仿 STM32，甚至 GPIO 和 STM32 都是 pin to pin 的，封裝不改焊上去直接用。有時候 STM32 的源碼不修改，重新編譯燒寫到 GD32 上就可以跑。當然也有很多不同，比如串口驅動、USB 、庫文件等。

ESP32：樂鑫公司 2017 年開發的產品，和 STM32、GD32 不同，ESP32 主要面向物聯網領域，支持功能很多，但引出 GPIO pin 腳很少，因此大多數 GPIO 都有很多復用功能。出廠就集成藍牙、WiFi 等物聯網必備功能，板子也很小，適合物聯網。

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GD32 和 STM32 的區別

GD32 是國產單片機，據說開發人員來自ST公司，GD32 也是以 STM32 作為模板做出來的。所以 GD32 和 STM32 有很多地方都是一樣的，不過 GD32 畢竟是不同的產品，不可能所有東西都沿用 STM32，有些自主開發的東西還是有區別的。不同的地方如下：

1、內核

GD32 采用二代的 M3 內核，STM32 主要采用一代 M3 內核，下圖是 ARM 公司的 M3 內核勘誤表，GD 使用的內核只有 752419 這一個 BUG。

2、主頻

使用HSE(高速外部時鐘)：GD32的主頻最大108M，STM32的主頻最大72M

使用HSI(高速內部時鐘)：GD32的主頻最大108M，STM32的主頻最大64M

主頻大意味著單片機代碼運行的速度會更快，項目中如果需要進行刷屏，開方運算，電機控制等操作，GD 是一個不錯的選擇。

3、供電

外部供電：GD32 外部供電范圍是 2.6~3.6V，STM32 外部供電范圍是2.0~ 3.6V或1.65~ 3.6V。GD 的供電范圍比 STM32 相對要窄一點。

內核電壓：GD32 內核電壓是 1.2V，STM32 內核電壓是 1.8V。GD 的內核電壓比 STM32 的內核電壓要低，所以 GD 的芯片在運行的時候運行功耗更低。

4、Flash差異

GD32 的 Flash 是自主研發的，和 STM32 的不一樣。

GD Flash 執行速度：GD32 Flash 中程序執行為 0 等待周期。

STM32 Flash 執行速度：ST 系統頻率不訪問 flash 等待時間關系：0 等待周期，當 0

Flash 擦除時間：GD 擦除的時間要久一點，官方給出的數據是這樣的：GD32F103/101 系列 Flash 128KB 及以下的型號， Page Erase 典型值 100ms， 實際測量 60ms 左右。對應的 ST 產品 Page Erase 典型值 20~40ms。

5、功耗

從下面的表可以看出 GD 的產品在相同主頻情況下，GD 的運行功耗比 STM32小，但是在相同的設置下 GD 的停機模式、待機模式、睡眠模式比 STM32 還是要高的。

6、串口

GD 在連續發送數據的時候每兩個字節之間會有一個 Bit 的 Idle，而 STM32 沒有，如下圖：

GD 的串口在發送的時候停止位只有 1/2 兩種停止位模式。STM32 有 0.5/1/1.5/2 四種停止位模式。

GD 和 STM32 USART 的這兩個差異對通信基本沒有影響，只是 GD 的通信時間會加長一點。

7、ADC 差異

GD 的輸入阻抗和采樣時間的設置和 ST 有一定差異，相同配置 GD 采樣的輸入阻抗相對來說要小。具體情況見下表這是跑在 72M 的主頻下，ADC 的采樣時鐘為 14M 的輸入阻抗和采樣周期的關系：

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 大小差別

GD103 系列和 ST103 系列的 ram 和 flash 對比如下圖：

10、105&107系列STM32和GD的差別

GD的105/107的選擇比ST的多很多，具體見下表：

11、抗干擾能力

GD 的抗干擾能力不如 STM32，還需要一定打磨。

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ESP32 和 STM32

ESP32 是樂鑫公司推出的一款采用兩個哈佛結構 Xtensa LX6 CPU 構成的擁有雙核系統的芯片。所有的片上存儲器、片外存儲器以及外設都分布在兩個 CPU 的數據總線和／或指令總線上。

相比于 STM32 的一個大家族，ESP32 雖然也代表一個系列，但目前來說，這個系列的成員還是比較少的，我們看下：

資源如下：

功能框圖如下：

模塊（非芯片）的引腳分布如下：

ESP32 這個模塊的 IO 并不多，估計也就 30 個左右（芯片有34個，但是模塊中外接 FLASH 用掉了一些）。但是你會發現它有幾個特點：

1、集成了非常多的外設接口，SPI、IIC、IIS、AD、DA、PWM、IR、UART、CAN等等。IO 數量有限，所以基本上每個 IO 都有多個功能。

2、片內flash和ram很大，flash有448KB，ram有520KB。而模塊上直接掛了一個4MB的flash。

3、速度快！雖然外接晶體的頻率只有40MHZ，但通過內部主頻可以支持80MHZ、160MHZ、240MHZ，運算能力高達600MIPS。

4、有wifi和藍牙！當前兩者不能同時使用。

STM32 和 ESP32 基本是有各自不同的定位。ESP32 偏向體積小巧、速度超快、功能強大，通過 wifi 接入網絡，專門為物聯網而生；而 STM32 偏向管腳豐富、功能全面，雖然沒有 wifi 和藍牙，速度也沒有 ESP32 快，但是可以通過網口接入網絡，可以控制更多的外設，為消費電子和工業控制而生。

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總結

STM32 和 GD32 是同質化產品，區別一個是國外，一個是國產，最近流行國產化替代，所以 GD32 還是很有發展前景的。

物聯網也是一個好方向，因此 ESP32 也是很有前景的。

審核編輯 ：李倩