电路设计与制作—STM32核心板介绍

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STMCU小助手发布时间：2021-7-15 14:01

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文章简介:	本文对STM32核心板以及STM32进行介绍，并解释为什么选择STM32核心板作为本教程的载体。最后，还对该STM32核心板上可以开展的实验进行了简单的介绍。

本文对STM32核心板以及STM32进行介绍，并解释为什么选择STM32核心板作为本教程的载体。最后，还对该STM32核心板上可以开展的实验进行了简单的介绍。

1. STM32芯片介绍

ST公司基于ARM公司2006年推出的Cortex-M3内核，于2007年推出了STM32系列单片机。Cortex-M3内核的计算能力是1.25DMIPS/MHz，而ARM7TDMI只有0.95DMIPS/MHz。本教程所使用的STM32拥有1μs的双12位ADC，4MBit/S的UART，18MBit/S的SPI，18MHz的I/O翻转速度，更重要的是STM32在72MHz工作时功耗只有36mA（所有外设处于工作状态），而待机时功耗只有2μA。

而且由于STM32拥有丰富的外设、强大的开发工具、上手简单的固件库，在32位微控制选型中，STM32已经成为工程师的首选。据统计，从2007年到2016年，STM32出货量累计20亿颗，十年间ST在中国的市场份额从2%增长到14%。isuppli的2016下半年市场报告显示，中国的Cortex-M市场，STM32市场份额占到45.8%。

2. STM32核心板电路简介

STM32核心板电路简介
通讯-下载模块接口电路
通讯-下载模块除了具备程序下载功能外，还担任着“通讯员”的角色，即可以通
过通讯-下载模块实验计算机与STM32之间的通讯。另外，通讯-下载模块还为STM32核心板提供5V供电，需要注意的是，通讯-下载模块既可以输出5V电压，也可以输出3.3V电压，因此，在使用通讯-下载模块与本教程中的STM32连接时，需要将通讯-下载模块的电源输出开关拨到5V档位。

3. 电源转换电路
电源转换电路是将5V输入电压转换为3.3V输出电压。通讯-下载模块的5V与STM32核心板电路的5V网络相连接，二极管D1（SS210）的功能是防止STM32核心板向通讯-下载模块反向供电，二极管上会产生大约0.4V的正向电压差，因此低压差线性稳压电源U2（AMS1117-3.3的）输入端（Vin）的电压并非5V，而是4.6V左右。经过低压差线性稳压电源的降压，会在U2的输出端（Vout）产生一个3.3V的电压。为了调试方便，电源转换电路上设计了3个测试点，分别是5V、3V3和GND。

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4. JTAG/SWD调试接口电路
JTAG/SWD调试接口电路采用了标准的JTAG接法，这种接法兼容SWD接口，因为SWD只需要四根线（SWCLK、SWDIO、VCC和GND）。需要注意的是，该接口电路为JLINK或ST-Link提供3.3V的电源，因此，不能通过JLINK或ST-Link对STM32核心板进行供电，而是STM32核心板为JLINK或ST-Link供电。JLINK和ST-Link不仅可以下载程序，还可以对STM32微控制器进行在线调试。

5. 独立按键电路
STM32核心板上有三个独立按键，分别是KEY1、KEY2和KEY3，每个按键都与一个电容并联，且通过一个10K电阻连接到3.3V电源网络。因此，按键未按下时，输入到STM32微控制的电压为高电平，按键按下时，输入到STM32微控制的电压为低电平。KEY1、KEY2和KEY3分别连接在STM32F103RCT6的PC1、PC2和PA0引脚上。

6. OLED显示屏接口电路
STM32核心板除了可以通过通讯-下载模块在计算机上显示数据外，还可以通过
板载OLED显示屏接口电路外接一个OLED显示屏进行数据显示，该接口电路为OLED显示屏提供3.3V的电源。

7. 晶振电路
STM32微控制器具有非常强大时钟系统，除了内置高精度和低精度的时钟系统外，大家还可以通过外接晶振，为STM32微控制器提供高精度和低精度的时钟系统。
下图为外接晶振电路，其中Y1为8MHz晶振，连接到时钟系统的HSE（外部高速时钟），Y2为32.768MHz晶振，连接到时钟系统的LSE（外部低速时钟）。

8. LED电路
除了标识为PWR的电源指示LED外，STM32核心板上还有两个LED，LD1为蓝色，LD2为绿色，每个LED分别与一个330Ω电阻串联后连接到STM32F103RCT6芯片的引脚上，在LED电路中，电阻起着分压限流的作用。LD1和LD2分别连接在STM32F103RCT6的PC5和PC4 引脚上。

9. STM32微控制器电路
STM32微控制器电路是STM32核心板的核心部分，由STM32滤波电路、STM32微控制器、复位电路、启动模式选择电路组成。

10. 外扩引脚
STM32核心板上的STM32F103RCT6总共有51个通用IO，分别是PA0~15、PB0~15、PC0~15、PD0~2，其中PC14、PC15连接外部的32.768KHz晶振，PD0、PD1连接外部的8MHz晶振，除了这4个引脚，STM32核心板通过J1、J2、J3三组排针引出了其余47个通用IO。