14.STM32H7的电源,复位和时钟系统 1)STM32的最小系统主要有五个部分组成:! u m: u1 p9 l" J" i2 \ 电源电路、时钟源电路、BOOT启动电路、调试接口电路、复位电路 STM32最小系统介绍# \( c+ F, }+ ^5 F: H- T 2)供电(别搞晕了哟)0 t7 o/ m* J3 z4 @ F3 F2 l) l % q$ B a& h7 E& n) p; o 3)上电启动过程8 |$ `/ x4 O9 e$ F2 k {6 M O' C 当系统上电后,POR(Power on reset 上电复位)会检测VDD供电,当VDD大于POR设置的阀值时,将使能电压稳压器,注意看VDD那条线的变化。 看VCORE那条曲线,只要VOSRDY未就绪,就会一直处于复位状态。6 e$ D2 a9 x1 B. s8 f+ `1 T 一旦VCORE正常输出,系统将走出复位状态,内部高速RC振荡器HSI将使能。 HSI稳定后,将开始系统初始化,主要是Flash和可选字节的加载,这些都是由硬件完成的,CPU也将以受限的方式运行(主要是指不允许对RAM进行写操作)。 软件程序初始化系统,包括供电配置。当供电配置完成后,等待ACTVOSRDY位置1,完成置1后,CPU就进入正常的运行的模式,允许读写RAM了。 4)为了实现各种低功耗模式,CPU和D1,D2,D3域支持的各种模式 $ j" b3 _& Q2 c( W7 P 5)电源去耦电容的选择 每个电源对 (VDD/VSS, VDDA/VSSA …)必须使用下述的滤波陶瓷电容去耦。这些电容必须尽量靠近芯片引脚,以确保器件正常工作。不建议去掉滤波电容来降低PCB 尺寸或成本,这可能导致器件工作不正常。 / V, ~% f# B2 u( I/ ^8 w 总结:电源去耦的最终目标是为了负载能够正常工作,使电源特性更加接近理想电源——能快速响应负载的电流需求、电压稳定、干净无噪声。使电路各部分之间通过电源产生的耦合干扰降至最小。4 G! E5 D0 Z. ~0 Q0 h" {1 C/ b9 e : U& U. c; f; ^& j6 q% I - Y7 T9 Y q' F# y! I z n7 b: q 6)硬件复位 [1] 51单片机上电复位 (阻容复位) ,按键复位! F& u( W, w- I/ d9 ?/ i [ 所以,51一般都使用阻容复位来让其cpu在上电后在复位重启一次。如下图,去掉SW-PB和R6就是一个普通的51阻容复位,上电瞬间因为电容的压降不可突变的原理,电容等同导通。电容C23和电阻R27之间RESET点的电位就是VC5的电压,一直使能复位端。上电后VC5对C23充电,RESET点的电位降低趋近于GND的电平,后复位解除CPU开始正常工作。(其实这图的R27有点大,C23有点小)0 c9 b8 P1 e( O& v2 g 作者:陈俊直 来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 ( x0 S5 u8 L* B9 v& f- ~5 B [2] STM32H7开发板的硬件复位原理图如下:$ \" x) E( B7 h$ E STM32这款CPU的复位引脚是低电平有效,即NRST为低电平时,CPU处于复位状态。0 z) m) C6 H9 {) ^* H R173单的RC复位电路。当系统上电瞬间,C114电容两端电压可以认为是0,CPU处于复位状态。3.3V电源通过R173给C114充电,当C114的电压升到CPU的高电平门槛电压时,CPU退出复位状态转入运行状态。0 T/ ?9 P5 R3 h/ `: h 在设计电路时,需要选择适当的R值和C值,以保证NRST低电平持续时间满足CPU复位最小脉宽的要求。 当按下S4轻触开关时,C114两端被短路接地,可实现手动复位CPU。 ! Y( G. j% ~: I C2 l8 F " t" Q' Q5 n: C/ |4 j 7)复位序列4 [6 z1 u8 c% c 硬件复位之后,CPU 内的时序逻辑电路首先完成如下两个工作(程序代码下载到内部flash为例,flash首地址0x0800 0000) 将0x08000000位置存放的堆栈栈顶地址存放到SP中(MSP)。 将0x08000004 位置存放的向量地址装入 PC 程序计数器。& O, ^/ {6 O, W2 B CPU 从 PC 寄存器指向的物理地址取出第 1 条指令开始执行程序,也就是开始执行复位中断服务程序 Reset_Handler。 # B% f1 U6 ]6 O: z5 M5 t 复位中断服务程序会调用SystemInit()函数来配置系统时钟、配置FMC总线上的外部SRAM/SDRAM,然后跳转到C 库中__main 函数。由C库中的__main 函数完成用户程序的初始化工作(比如:变量赋初值等),最后由__main 函数调用用户写的 main()函数开始执行 C 程序。 : }; i C1 T3 s( y ^ 8)软件复位 除了上电和手动复位,程序设计设置中还经常要用到软件复位,即调用一条函数就可以实现复位功能。此函数已经由CMSIS软件包中的core_cm7.h文件提供,函数如下:! k7 j' n$ R* J1 ~: E" k 7 k+ P6 u$ b( k; k/ H1 u
软件复位反映到实际硬件上,就是给硬件复位部分发一个复位信号: |
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