STM32单片机编程可以使用多种不同的编程语言和工具，下面是一些常用的编程方式：

C语言编程：C语言是STM32单片机编程中最常用的编程语言之一，STM32提供了官方的标准外设库和HAL库来简化编程过程。

Keil：Keil是一款集成开发环境（IDE），它可以与多种编译器和调试器一起使用，包括ARM编译器和CMSIS-DAP调试器，使得开发者可以方便地进行编程、编译和调试。

STM32CubeIDE：STM32CubeIDE是STMicroelectronics提供的官方集成开发环境，可以使用C/C++语言编程，支持多种STM32单片机系列，提供了一系列的图形化工具和代码生成器，使得开发者可以更加方便地进行开发、调试和优化。

ST-Link调试器：ST-Link是STMicroelectronics的官方调试器，支持多种STM32单片机系列，可以实现单片机的调试、烧录和固件更新等功能。

J-Link调试器：J-Link是SEGGER提供的一款高性能调试器，支持多种STM32单片机系列，可以实现单片机的快速烧录和调试功能。

CubeMX：STM32CubeMX是STMicroelectronics提供的一个图形化配置工具，可以帮助开发者快速配置STM32单片机的外设、时钟和引脚等参数，生成初始化代码，并与IDE集成进行开发。

FreeRTOS：FreeRTOS是一款开源的实时操作系统，可以与STM32单片机进行集成，实现多任务和多线程编程，提高程序的可靠性和并发性。

RT-Thread：RT-Thread是一款实时操作系统，同样可以与STM32单片机进行集成，提供多任务、多线程、消息队列和软件定时器等功能，适用于各种应用场景。

Mbed OS：Mbed OS是一款轻量级的操作系统，可以与ARM Cortex-M系列单片机进行集成，提供一系列的库和工具，方便开发者进行快速开发和调试。

以上是STM32单片机编程中常用的一些语言和工具，开发者可以根据具体应用需求选择适合自己的编程方式。

STM32单片机编程的工作原理可以简单地分为以下几个步骤：

配置系统时钟和外设时钟：STM32单片机的各种外设需要时钟信号来正常工作，因此首先需要配置系统时钟和外设时钟，使得时钟信号的频率和分频满足外设的要求。

配置外设参数：根据具体应用需求，需要配置每个外设的相关参数，例如GPIO的输入/输出模式、中断触发方式和电气特性等，USART的波特率、数据位、停止位和校验位等，ADC的采样周期和参考电压等。

编写应用程序：使用C语言或其他编程语言编写STM32单片机的应用程序，根据具体需求调用各种外设库函数，控制外设的操作和数据传输，实现特定的功能。

编译和链接：使用编译器将源代码编译为机器代码，并将不同的源文件链接成一个可执行文件，生成可执行的二进制文件。

烧录和调试：将可执行文件通过调试器或烧录器烧录到STM32单片机的Flash存储器中，然后通过调试器或仿真器对单片机进行调试，调试过程中可以通过查看寄存器的值、变量的值和程序的执行路径等来调试程序。

总的来说，STM32单片机编程的工作原理是通过配置外设参数、编写应用程序、编译和链接、烧录和调试等步骤来实现对单片机的控制和操作。