14.STM32H7的电源,复位和时钟系统7 k" {1 U& T6 M: |# u 1)STM32的最小系统主要有五个部分组成:% h- q7 |2 N2 ^+ `' A. s 电源电路、时钟源电路、BOOT启动电路、调试接口电路、复位电路3 R9 c/ i; _! H STM32最小系统介绍 2)供电(别搞晕了哟)8 r8 Z- {8 r; P8 _# l0 y- e0 _3 @ ' \# D+ r7 h" N. `( X( ?5 ~) h# T1 |0 D : H& g! E5 ?: f, A5 g1 ]* ~ 3)上电启动过程 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。" j; C1 H, C8 f R0 L/ I 看VCORE那条曲线,只要VOSRDY未就绪,就会一直处于复位状态。 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。4 p9 y) F5 M Q# q 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。& v: Z% |! z4 t 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9 o+ I7 I& D6 w2 s8 f8 ?3 T ; T/ T% ?* P2 ^+ Q& j+ y) e) n 9 z- l& D' U, z- C% d0 g: H! O 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。6 _* O; Y8 E3 ]- R 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。 0 L; b1 X- w! j6 p" R% P* x7 Q4 s, P - A3 t( S0 e9 I+ q6 c 6)硬件复位# G8 n; h H0 C* n3 [3 c [1] 51单片机上电复位 (阻容复位) ,按键复位+ Y* q4 |! D5 ~ 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)' f& h4 m% w" U, G8 u; u " X7 s* h, o7 V( j4 k 作者:陈俊直5 P) U7 G% ?" b9 @% R 来源:知乎6 e& ]9 T( D0 S0 ]- W 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。 [2] STM32H7开发板的硬件复位原理图如下: 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。 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。" G. E! Q) Z' r- ` 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。8 U3 O6 r8 a0 ]8 f 8 a6 z1 w4 s. u* q0 p " ~" w9 h! [# n' t" u/ P 7)复位序列 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)' d* n- Q1 ?4 l - f+ h) Z. A) O8 [" E$ o3 b 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。, H7 ^* j' f5 g. ^& H! S8 { 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。2 V0 k' P1 l, p + K: F" Y$ A0 p! A2 W 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。 ! T6 _0 F% Y6 U' O, k: [ 8 w" c) z' I9 j; A1 Z 8)软件复位2 H: O8 f5 [( k; T' l 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:
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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