STM32 в Arduino IDE: Blue Pill и Black Pill

Логика у STM32 — 3,3 В, поэтому модуль на 5 В подключают не к любому выводу. Одним кабелем, как Uno, Blue Pill не прошить: моста USB на ней нет, и первую программу заливают программатором ST-Link. А монитор порта через разъём USB платы заработает, только если включить это в меню.

STM32 или ESP32

Если нужен Wi-Fi или Bluetooth, берите ESP32: у STM32 из этой статьи радио нет. STM32 выбирают за другое: у неё много аппаратных таймеров для моторов и ШИМ, точный АЦП и малое потребление, а программу не прерывает радиомодуль, поэтому плата отвечает за предсказуемое время. Для осциллографа, частотомера, станка или пульта управления удобнее STM32, для умного дома — ESP32.

Какая у вас плата: Blue Pill, Black Pill или клон

Отличить их просто. Blue Pill — синяя, с разъёмом micro-USB, двумя жёлтыми перемычками и одной кнопкой RESET. Black Pill — чёрная, с разъёмом USB-C и тремя кнопками: NRST, BOOT0 и KEY. Длина у них почти одинаковая, и один ряд выводов — от PB12 до 3.3 — разведён одинаково.

Blue Pill: STM32F103C8T6 и C6T6

На большинстве Blue Pill стоит STM32F103C8T6: 72 МГц, 64 КБ флеш-памяти и 20 КБ оперативной. Посмотрите на чип: если в конце надписи C6T6, памяти вдвое меньше — 32 и 10 КБ. Для такой платы в меню есть свой пункт, и путать их нельзя: под пунктом для C8 программа рассчитывает на 20 КБ оперативной памяти, а у C6 их только 10, и даже Blink не запускается.

У многих C8T6 внутри на самом деле 128 КБ, но производитель гарантирует только 64, и на части плат верхняя половина памяти не работает. Пункт для 128 КБ в меню есть, но прошить через ST-Link и OpenOCD программу больше 64 КБ всё равно не выйдет: OpenOCD узнаёт объём памяти у самого чипа, а C8 сообщает о себе 64 КБ.

Black Pill: STM32F411CEU6 и STM32F401CCU6

Black Pill выпускает WeAct Studio. Сейчас на ней ставят STM32F411CEU6: до 100 МГц, 512 КБ флеш-памяти и 128 КБ оперативной, ядро Cortex-M4 с аппаратной арифметикой для float (double по-прежнему считается программно). В Arduino чип работает на 96 МГц: при такой частоте USB получает ровно те 48 МГц, что ему нужны. Платы на STM32F401CCU6 и F401CEU6 сняты с производства, но ещё продаются. Оригинальные подписаны «WeAct Studio» и номером версии.

От Blue Pill она отличается и тем, что загрузчик в чипе умеет принимать программу по кабелю USB. Правда, для этого нужна программа STM32CubeProgrammer — подробно в разделе о прошивке.

Ловушка в меню: в списке «Generic STM32F1 series» есть пункты «BlackPill F103C8» и «BlackPill F103CB (or C8 with 128k)». Это другая, старая чёрная плата на том же чипе, что и Blue Pill, со светодиодом на PB12. Для Black Pill от WeAct нужен «Generic STM32F4 series».

На чипе написано CKS32, GD32 или CH32

На дешёвых Blue Pill вместо STM32F103 часто стоит совместимый чип: CKS32F103 (на старых партиях — CS32F103), GD32F103 от GigaDevice, APM32F103 от Geehy или CH32F103 от WCH. Выводы у них те же, и большинство скетчей работает без изменений. Но отличия бывают: GD32 работает до 108 МГц, у некоторых клонов капризничает USB. Бывает и так, что на клоне написано STM32: по надписи оригинал от копии не отличить.

Проверить можно программой: чип сам сообщает номер ядра и код производителя. Залейте скетч ниже (как прошить плату — в разделе про ST-Link) и откройте монитор порта на скорости 115200. Чтобы печать шла через разъём USB платы, перед сборкой выберите в меню USB support → CDC — почему, рассказано в разделе «Монитор порта молчит».

// Какой чип на плате: STM32 от ST или совместимый клон (GD32, CKS32, APM32...).
// Скетч читает то, что чип сообщает о себе сам, и печатает раз в 5 секунд.
// Смотреть через USB платы: в меню USB support -> CDC (generic 'Serial' ...).
// Без этого пункта печать идёт на PA9 — через USB-UART-переходник.

void printHex(const char *name, uint32_t value) {
  Serial.print(name);
  Serial.print("0x");
  Serial.println(value, HEX);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // Номер ядра: 0x411FC231 у STM32F103, 0x410FC241 у STM32F401 и F411.
  uint32_t cpuid = SCB->CPUID;
  // Код производителя из служебной таблицы ядра (JEP106): у ST — 0x20.
  uint32_t pid1 = *(volatile uint32_t *)0xE00FFFE4;
  uint32_t pid2 = *(volatile uint32_t *)0xE00FFFE8;
  uint32_t pid4 = *(volatile uint32_t *)0xE00FFFD0;
  uint32_t maker = ((pid1 >> 4) & 0x0F) | ((pid2 & 0x07) << 4);
  uint32_t bank = pid4 & 0x0F;
  // Объём флеш-памяти по паспорту чипа, в КБ. У F103C8 здесь 64,
  // даже если внутри на деле 128.
  uint16_t flashKb = *(volatile uint16_t *)FLASHSIZE_BASE;
  const uint32_t *uid = (const uint32_t *)UID_BASE;

  printHex("CPUID: ", cpuid);
  Serial.print("Производитель: ");
  if (maker == 0x20 && bank == 0) {
    Serial.println("STMicroelectronics");
  } else {
    Serial.print("не ST, код 0x");
    Serial.print(maker, HEX);
    Serial.print(", банк ");
    Serial.println(bank);
  }
  Serial.print("Флеш по паспорту: ");
  Serial.print(flashKb);
  Serial.println(" КБ");
  Serial.print("Частота ядра: ");
  Serial.print(SystemCoreClock / 1000000);
  Serial.println(" МГц");
  Serial.print("Уникальный номер: ");
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    Serial.print(uid[i], HEX);
    Serial.print(i < 2 ? "-" : "");
  }
  Serial.println();
  Serial.println();
  delay(5000);
}

У настоящего STM32F103 номер ядра 0x411FC231, у F401 и F411 — 0x410FC241, и производитель — STMicroelectronics, код 0x20. У клонов номер ядра другой, обычно 0x412FC231, и код производителя тоже: у GD32 там стоит код GigaDevice, а у CKS32 и APM32 — код самой компании ARM, 0x3B. Объём флеш-памяти чип берёт из своей служебной памяти: у C8T6 там 64 КБ, даже если внутри 128. Black Pill F411 покажет частоту 96 МГц — так и должно быть.

Если плата работает, менять её не нужно. Просто помните, что это клон, когда что-то поведёт себя странно.

Как установить поддержку STM32 в Arduino IDE

Нужен пакет «STM32 MCU based boards» от STMicroelectronics, его ещё называют STM32duino. Последняя версия на октябрь 2026 года — 3.0.0, она вышла в июле. В Arduino IDE 2 откройте «Файл → Параметры» и вставьте в поле «Дополнительные ссылки для менеджера плат» адрес:

https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/main/package_stmicroelectronics_index.json

Затем откройте менеджер плат — значок платы на левой панели, — найдите «STM32 MCU based boards» и нажмите «Установить». Пакет большой: скачивается около 410 МБ, на диске займёт почти 3 ГБ, и большая часть этого — компилятор. Если установка оборвалась, запустите её ещё раз.

В Trema IDE адрес вставлять не нужно: найдите в окне плат семейство STM32 — оно подписано «Blue Pill, Black Pill, Nucleo, Discovery» — и нажмите «Установить». Пакет скачается с российского зеркала.

Старое ядро Роджера Кларка из старых статей

Многие инструкции про Blue Pill написаны в 2016–2020 годах под другое ядро — Arduino_STM32 Роджера Кларка, его ещё называют libmaple. Там советуют скачать Arduino_STM32-master.zip, распаковать его в папку hardware и ставить «Arduino SAM Boards». Это ядро давно не обновляют: последняя сборка в каталоге, откуда его ставят, — от сентября 2022 года. Для новых проектов берите официальное.

Старое ядро нужно, только если вы собираете готовый старый проект — например, популярный осциллограф на STM32F103C8T6 с TFT-экраном. С официальным ядром такие скетчи не собираются, и ошибка 'pwmWrite' was not declared in this scope — верный признак, что скетч писали под старое (разбор ошибок — в таблице ниже). Старое ядро ставится через адрес http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json, плата в нём называется «Generic STM32F103C series». В Trema IDE этот адрес добавляют в «Платы → Дополнительно → Свои каталоги плат», а нужный ему старый компилятор приходит с нашего зеркала.

Что поменялось в версии 3.0

Ядро перешло на общую основу Arduino — ту же, что у UNO R4 и Raspberry Pi Pico. Для скетчей заметно одно: класс аппаратного порта теперь называется Uart, а строка HardwareSerial Serial2(PA3, PA2); из старых примеров даёт ошибку conflicting declaration. Библиотеки, которые принимают порт как HardwareSerial&, работают с ним по-прежнему: Uart — его наследник.

Какой пункт выбрать в меню плат

В меню «Инструменты → Плата → STM32 MCU based boards» выберите группу, а потом в пункте «Board part number» — свою плату:

Ниже в том же меню — остальные настройки платы. Обычно меняют только Upload method и USB support, остальное можно оставить как есть:

В Trema IDE у пункта «Generic STM32F1 series» стоит пометка «Это Blue Pill (STM32F103C8T6)», у «Generic STM32F4 series» — «Это Black Pill (STM32F401, STM32F411)». Настройки открываются кнопкой «Параметры платы» на верхней панели.

Первая программа: светодиод на PC13

Светодиод на обеих платах подключён к PC13 «наоборот»: вывод не отдаёт ток, а принимает, поэтому LOW зажигает его, а HIGH гасит. LED_BUILTIN в пакете STM32 уже указывает на PC13. Новая Blue Pill часто приходит с мигающей заводской программой, поэтому в нашем скетче светодиод коротко вспыхивает раз в секунду — так сразу видно, что прошилась ваша.

// Маячок для Blue Pill и Black Pill: светодиод на выводе PC13.
// Он подключён «наоборот»: LOW зажигает его, HIGH гасит.
// Короткая вспышка раз в секунду не похожа на заводскую программу,
// поэтому сразу видно, что прошилась именно ваша.

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);   // LED_BUILTIN — это PC13 у обеих плат
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // зажгли
  delay(100);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // погасили
  delay(900);
}

Для Blue Pill скетч занимает 9 332 байта — 14 % памяти. Почти всё это — само ядро: настройка тактирования и таймеров. Оно входит в любой скетч, а дальше размер растёт уже за счёт вашего кода.

Монитор порта молчит: куда уходит Serial

Самая частая жалоба на Blue Pill и Black Pill: «программа работает, светодиод мигает, а COM-порта нет». У этих плат USB делает сам чип, и включается это пунктом меню USB support, который по умолчанию стоит в None. Пока он выключен, Serial пишет на выводы PA9 и PA10, а в разъёме USB тишина.

Выберите USB support → CDC (generic 'Serial' supersede U(S)ART), прошейте плату заново и подключите её к компьютеру её собственным кабелем USB: через ST-Link монитор порта не работает. Если ST-Link остаётся подключённым, снимите провод 3.3 — питание теперь идёт от кабеля. Порт появится, как только программа запустится, ещё до setup(). Если его нет и тогда, программа не запускается вовсе — например, выбран пункт меню не для вашего чипа.

Скетч ниже сам проверяет пункт меню и не соберётся, если USB не включён, а заодно читает аналоговый вход PA0 с полной точностью:

// Монитор порта через разъём USB самой платы и аналоговый вход PA0.
// Порт появится, только если в меню «Инструменты» выбрано
// USB support: CDC (generic 'Serial' supersede U(S)ART).
// Без этого пункта Serial уходит на выводы PA9 и PA10, а не в USB.
#if !defined(USBD_USE_CDC) || defined(DISABLE_GENERIC_SERIALUSB)
#error "Выберите в меню: USB support -> CDC (generic 'Serial' supersede U(S)ART)"
#endif

const int SENSOR_PIN = PA0;   // средняя нога потенциометра; крайние — на 3.3 и G

void setup() {
  Serial.begin(115200);        // по USB скорость не важна, но пусть будет
  analogReadResolution(12);    // 0–4095 вместо 0–1023, как у Uno
}

void loop() {
  int raw = analogRead(SENSOR_PIN);
  float volts = raw * 3.3 / 4095;   // на вход — не больше 3,3 В
  Serial.print("PA0: ");
  Serial.print(raw);
  Serial.print("  = ");
  Serial.print(volts, 2);
  Serial.println(" В");
  delay(500);
}

Как настроить монитор порта и что в него выводить — в статье про монитор порта.

«USB-устройство не опознано»: резистор на Blue Pill

Если USB support включён, а Windows пишет «USB-устройство не опознано», сначала попробуйте другой кабель и другой разъём компьютера. Не помогло — виноват может быть резистор на самой плате. По стандарту USB линия D+ (PA12) подтягивается к 3,3 В через 1,5 кОм, а на многих Blue Pill там стоит 10 или 4,7 кОм. Одни компьютеры с этим работают, другие — нет. Обычно это резистор R10 возле разъёма USB; надёжнее найти его мультиметром — он стоит между PA12 и 3,3 В. Его меняют на 1,5 кОм или впаивают параллельно ему ещё один между PA12 и 3,3 В: к 10 кОм — 1,8 кОм, к 4,7 кОм — 2,2 кОм. Вместе получится около 1,5 кОм. У Black Pill такой беды нет.

Ошибки прошивки и сборки

Что пишет прошивка

Общие беды загрузки — не тот порт, кабель без линий данных, порт занят — разобраны в статье про ошибки загрузки.

Что пишет компилятор

Место под программу

64 КБ у Blue Pill — вдвое больше, чем у Uno, но расходуются они быстрее: ядро STM32 тяжелее, а USB добавляет к любому скетчу 10–13 КБ. Вот сколько занимают скетчи из этой статьи (пакет 3.0.0, настройки по умолчанию):

Если программа для Blue Pill не влезает, сначала попробуйте пункт Optimize «Smallest (-Os) with LTO». У Black Pill места хватит и на графику, и на большие таблицы. Как читать отчёт о памяти после сборки, рассказано в статье про память Arduino.