ST(意法半导体)的STM32单片机作为当前市场使用范围最广的芯片之一，在国内几乎占有50%的市场，会使用STM32单片机也基本成为电子工程师的标配职业技能，然而2018年下半年的供货紧张，以及中兴事件，使用国产芯片替代进口芯片已经迫在眉睫，而且国内一些企业已经很早就开始制造替代产品。

首先我们将以北京兆易创新为例，详细介绍相关替代所需要注意的事项。北京兆易创新-GD32系列 GD32作为中国32位通用MCU领域的主流之选，以累计超过2亿颗的出货数量、超过1万的用户数量、20个系列300余款产品型号选择的广阔应用覆盖率稳居市场前列。GD32使用的是Cortex-M3内核，型号做到了与STM32相同型号的全兼容，方便替换，主频频率更高。GD32F103是GD早期的产品，GD32E103和GD32F303是对GD32F103的升级和优化，所以4者是兼容的，虽然内核不同，但是通用外设几乎很少涉及到内核部分，在时间急迫的情况下可以使用ST的库开发。

一、相同点

1)外围引脚PIN TO PIN兼容，每个引脚上的复用功能也完全相同。

2)芯片内部寄存器、外部IP寄存器地址和逻辑地址完全相同，但是有些寄存器默认值不同，有些外设模块的设计时序上和STM32有差异，这点差异主要体现在软件上修改，详情见下文。

3)编译工具：完全相同例如：KEIL 、IAR

4)型号命名方式完全相同，所以替代只需找尾缀相同的型号即可，例如：STM32F103C8T6 与 GD32E103C8T6。

5)仿真工具：JLINK GDLINK

二、外围硬件区别

三、硬件替换需要注意的地方是芯片内核，外部电压和FLASH存储等方面

上面的介绍中，我们可以看出，GD32F30/E103系列和STM32F103系列是兼容的，但也需要一些注意的地方。

1)BOOT0必须接10K下拉或接GND，ST可悬空，这点很重要。

2)RC复位电路必须要有，否则MCU可能不能正常工作，ST的有时候可以不要。

3)有时候发现用仿真器连接不上。因为GD的swd接口驱动能力比ST弱，可以有如下几种方式解决：

a、线尽可能短一些;

b、降低SWD通讯速率;

c、SWDIO接10k上拉，SWCLK接10k下拉。

4)使用电池供电等，注意GD的工作电压，例如跌落到2.0V~2.6V区间，ST还能工作，GD可能无法启动或工作异常。

四、使用ST标准库开发需要修改的地方

1)GD对时序要求严格，配置外设需要先打开时钟，在进行外设配置，否则可能导致外设无法配置成功;ST的可以先配置在开时钟。

2)修改外部晶振起振超时时间，不用外部晶振可跳过这步。

原因：GD与ST的启动时间存在差异，为了让GD MCU更准确复位。

3)GD32F10X flash取值零等待，而ST需要2个等待周期，因此，一些精确延时或者模拟IIC或SPI的代码可能需要修改。

原因：GD32采用专利技术提高了相同工作频率下的代码执行速度。4)在代码中设置读保护，如果使用外部工具读保护比如JFLASH或脱机烧录器设置，可跳过此步骤。

在写完KEY序列后，需要读该位确认key已生效，修改几个函数即可。

经过以上修改，在不使用USB和网络能复杂协议的代码，就可以使用ST的代码操作了。

第二款可替代的为雅特力的AT32F403A/F407/ F413/ F415/F421系列，可批量替换STM32的F030、F303、F103、F107、F072、F401和F411等系列，其产品硬件引脚与STM32 P2P兼容，软件高度兼容，由于内核、SRAM、外设等性能相比STM32大幅度提升，AT32可一颗取代多颗STM32，另外还独有安全性&二次开发功能： security Lib，更宽的工作温度：-40~105度。

第三款可替代的为上海灵动微电子-MM32系列 MM32系列基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3 内核，产品包括：针对通用高性能市场的MM32F系列，针对超低功耗及安全应用的MM32L系列，具有多种无线连接功能的MM32W系列，电机驱动及控制专用的MM32SPIN系列，以及OTP型的MM32P系列等，同样的管脚、型号等与ST全兼容，替换成本非常低。

第四款可替代的为华大半导体-HC32系列 有国企背景的HC32系列基于ARM Cortex-M0+及Cortex-M4内核，产品包括超低功耗应用的HC32L系列和针对电机应用市场的HC32M系列，针对通用市场的高性价比HC32F系列，与ST同型号产品管脚兼容，可以直接替换。

第五款可替代的为中科芯的32位MCU产品可批量替换STM32的F103、F030、F031和F051等系列。基于ARM架构覆盖Cortex-M0、M3、M4内核八大系列产品，硬件引脚与STM32 P2P兼容，软件采用寄存器级兼容设计，对于已经使用ST系列MCU开发完成的程序，HEX文件可直接烧录到中科芯对应型号的MCU中即可运行，无需过多改动。

第六款可替代的为中微股份的高性能低功耗高集成全领域的MCU，可批量替换STM32F030/031系列、STM32G030/031系列和STM32L031/051系列。

第七款可替代的为航顺已量产基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3 内核的MCU产品包括：通用高性能市场的HK32F103家族，HK32F030/031/03X家族，存储器EEPROM家族。2019年即将推出的超低功耗7nA及安全应用的HK32L家族以及具有多种无线连接功能的HK32W/B家族，以满足客户多元化需求。

经过国产厂家的长期公关研究和努力，目前国产芯片使用已经实现从0到1的突破，未来相信国产芯片的前景和环境会越来越好。