STM32單片機編程可以使用多種不同的編程語言和工具，下面是一些常用的編程方式：

C語言編程：C語言是STM32單片機編程中最常用的編程語言之一，STM32提供了官方的標準外設庫和HAL庫來簡化編程過程。

Keil：Keil是一款集成開發環境（IDE），它可以與多種編譯器和調試器一起使用，包括ARM編譯器和CMSIS-DAP調試器，使得開發者可以方便地進行編程、編譯和調試。

STM32CubeIDE：STM32CubeIDE是STMicroelectronics提供的官方集成開發環境，可以使用C/C++語言編程，支持多種STM32單片機系列，提供了一系列的圖形化工具和代碼生成器，使得開發者可以更加方便地進行開發、調試和優化。

ST-Link調試器：ST-Link是STMicroelectronics的官方調試器，支持多種STM32單片機系列，可以實現單片機的調試、燒錄和固件更新等功能。

J-Link調試器：J-Link是SEGGER提供的一款高性能調試器，支持多種STM32單片機系列，可以實現單片機的快速燒錄和調試功能。

CubeMX：STM32CubeMX是STMicroelectronics提供的一個圖形化配置工具，可以幫助開發者快速配置STM32單片機的外設、時鐘和引腳等參數，生成初始化代碼，并與IDE集成進行開發。

FreeRTOS：FreeRTOS是一款開源的實時操作系統，可以與STM32單片機進行集成，實現多任務和多線程編程，提高程序的可靠性和并發性。

RT-Thread：RT-Thread是一款實時操作系統，同樣可以與STM32單片機進行集成，提供多任務、多線程、消息隊列和軟件定時器等功能，適用于各種應用場景。

Mbed OS：Mbed OS是一款輕量級的操作系統，可以與ARM Cortex-M系列單片機進行集成，提供一系列的庫和工具，方便開發者進行快速開發和調試。

以上是STM32單片機編程中常用的一些語言和工具，開發者可以根據具體應用需求選擇適合自己的編程方式。

STM32單片機編程的工作原理可以簡單地分為以下幾個步驟：

配置系統時鐘和外設時鐘：STM32單片機的各種外設需要時鐘信號來正常工作，因此首先需要配置系統時鐘和外設時鐘，使得時鐘信號的頻率和分頻滿足外設的要求。

配置外設參數：根據具體應用需求，需要配置每個外設的相關參數，例如GPIO的輸入/輸出模式、中斷觸發方式和電氣特性等，USART的波特率、數據位、停止位和校驗位等，ADC的采樣周期和參考電壓等。

編寫應用程序：使用C語言或其他編程語言編寫STM32單片機的應用程序，根據具體需求調用各種外設庫函數，控制外設的操作和數據傳輸，實現特定的功能。

編譯和鏈接：使用編譯器將源代碼編譯為機器代碼，并將不同的源文件鏈接成一個可執行文件，生成可執行的二進制文件。

燒錄和調試：將可執行文件通過調試器或燒錄器燒錄到STM32單片機的Flash存儲器中，然后通過調試器或仿真器對單片機進行調試，調試過程中可以通過查看寄存器的值、變量的值和程序的執行路徑等來調試程序。

總的來說，STM32單片機編程的工作原理是通過配置外設參數、編寫應用程序、編譯和鏈接、燒錄和調試等步驟來實現對單片機的控制和操作。