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STM32F10xxx 硬件开发 使用入门

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STMCU小助手 发布时间:2022-7-14 18:00
前言
& e$ {7 i8 X# @- @3 \4 s这份应用笔记是为系统设计者提供的,他们需要对开发板硬件实现的特性有个总体认识,如供电、时钟管理、复位控制、启动模式的设置和调试管理等。该文档说明了STM32F10xxx系列的大容量和中容量产品使用方法,并描述了应用STM32F10xxx开发所需要的最小硬件资源。
* b% e" z7 U" P6 H详细的参考设计图也包含在这篇文档里,包括主要组件、接口、模式的说明。. y: n- d- c# M6 W. A5 t
( t3 }, h) Y6 @) T% c4 B( n

  ?0 B1 o' {! m1 O1 供电$ w( `% g: ]* x" i3 ]5 m6 x6 a- ?
1.1 简介
2 ]2 s- s- @5 [4 E# f2 R/ Q( C该芯片要求2.0~3.6V的操作电压(VDD),并采用嵌入式的调压器提供内部1.8V的数字电源。
5 D! c0 e' A: [- w当主电源VDD关闭时,实时时钟(RTC)和备用寄存器可以从VBAT供电。
; Z# h3 i, y# u( `% ^0 p
6 Y" y% v$ Y; P
/ O! x6 ^# n4 o/ d$ K
UG{FKJ$GI`9CRB1]}@9E1LL.png ! n! L# }3 m' E( Z  i4 A, y. w

. {8 L: ?" u4 Z4 t( _/ A

) h, c0 P; J7 z- o* K1.1.1 独立 A/D 转换器供电以及参考电压0 K0 y$ z0 E9 o2 G: G
为提高转换精度,ADC有一个独立的电源供应,它可以被单独滤波和屏蔽以不受PCB噪音的干扰。 : ~7 S# ]1 t+ ~
● 一个独立的VDDA引脚给ADC供电
6 p6 v. a5 X3 V" ~8 P● VSSA引脚提供一个隔离的接地输入
( e8 D& X: b4 m6 B5 k若有VREF–(取决于封装)时,它必须连到VSSA。 2 p2 f% u1 ?8 l+ D1 ^: H% O+ ~
100引脚和144引脚的封装
4 u' f8 f% a0 z0 B3 }为保证低电压输入时能得到更好的精度,用户可以连接一个独立的外部参考电压到VREF+,它的电压范围为2.4V到VDDA。
+ e* s, j: E/ X& I8 u( w# @/ l64引脚及更小的封装  q$ u  ?; W2 d  T; o  |. V
没有VREF+和VREF-,它们在内部分别被连接到ADC的供电电源(VDDA)和ADC的地(VSSA)。
* G- {/ |; ^/ ]6 ?$ F. ?: e' r. E, C& Z
1.1.2 备用电池5 \9 J4 L1 T4 i
为了在VDD关闭时仍能保持备份寄存器的内容,VBAT引脚可以有选择地连接到一个由电池或其它电源提供的备用电压。
7 B: g0 }+ f& JVBAT引脚也给RTC单元供电,使得RTC在主数字电源(VDD)关闭时仍能正常运行。VBAT的开关由复位模块内的掉电复位(PDR)电路控制。# D2 n2 `# z  v  a1 P9 R, D
如果应用中没有外部电池,VBAT必须在外部被连接到VDD。8 ~, n% e7 a* U) s4 u4 h

: R: i' ^# u& v; Z2 x
1.1.3 电压调压器
# T# O' d* |1 }" r/ x复位后调压器始终开启。根据应用模式的不同,它也有三种不同的工作模式。 . T: n7 g% O9 j
● 在运行模式下,调压器以正常功耗模式提供1.8V电源(内核、内存和数字外设) ) x& u* K3 O" z, l
● 在停止模式下,调压器以低功耗模式提供1.8V电源,以保存寄存器和SRAM的内容. |2 N3 G6 X$ r& X' `4 }5 X
● 在待机模式下,调压器停止供电。除了备用电路和备份域外,寄存器和SRAM的内容全部丢+ B& y/ e: v- B+ s
! N% F; g5 U* S' P. J  d. L! `  z
1.2 供电方案2 k+ D* f5 U  `
电路由稳定的电源VDD供电。
6 X1 l# n; {2 y6 D5 u● 注意:, K) k3 S4 K4 M( h2 T5 I0 I+ O; H
─ 如果使用ADC,VDD的范围必须在2.4V到3.6V之间
' B- K( \4 p6 w. g4 I─ 如果没有使用ADC,VDD的范围为2V到3.6V
1 b# l) @1 Q2 h● VDD引脚必须连接到带外部稳定电容(11个100nF的陶瓷电容和一个钽电容(最小值4.7μF,典型值10μF))的VDD电源。/ {/ M8 y7 |7 a+ y4 L6 ]
● VBAT引脚必须被连接到外部电池(1.8V < VBAT < 3.6V)。如果没有外部电池,这个引脚必须和100nF的陶瓷电容一起连接到VDD电源上7 [$ S7 t9 W4 R. b" {
● VDDA引脚必须连接到两个外部稳定电容(10nF陶瓷电容+1μF钽电容)。1 u6 k* y7 @4 R& ?5 K5 F+ m
● VREF+引脚可以连接到VDDA外部电源。如果在VREF+上使用单独的外部参考电压,必须在这个引脚上连接一个10nF和一个1μF的电容。在所有情况下,VREF+必须在2.4V和VDDA之间。
8 S7 O/ ]2 s6 c! m
. j2 l3 Z% ], s/ g* P
- n. T# g! ?6 X; |5 r
GRG7B{H$X_ZRP631C[EAT.png
# O7 u  a' {1 O
( }4 H7 o; u% _1 f
; e. P' O) j) ^4 v. y
1.3 复位及电源管理5 _& [0 F; x( ^" I- }% ^/ N
1.3.1 上电复位(POR)/掉电复位(PDR) 1 X  q( [8 V9 C
STM32集成了一个上电复位(POR)和掉电复位(PDR)电路,当供电电压达到2V时系统就能正常工作。* f9 D, z# o/ `
只要VDD低于特定的阈值——VPOR/PDR,不需要外部复位电路,STM32就一直处于复位模式。更多有关上电/掉电复位阈值的细节,请参考STM32F101xx和STM32F103xx数据手册的电气性能部分。
- r- t! D' N9 [* G: i* A- t  u9 Z  B: A- S0 g- l, C- n( g4 u. y
- z) d% f& V5 @8 B% Y
SM82A_~UO{[F3QH]6@A4WA6.png
. U0 J+ Y- L9 M
( O- z8 z& N& Q0 H3 z
) @; d3 L1 }2 V) h0 Y
1.3.2 可编程电压监测器(PVD)
" H0 {& m) l3 U; R2 W* O! {用户可以利用PVD对VDD电压与电源控制寄存器(PWR_CR)中的PLS[2:0]位进行比较来监控电源,这几位选择监控电压的阀值。8 k% [( f# ?% F
通过设置PVDE位来使能PVD。- h, g% K# m/ `. T
电源控制/状态寄存器(PWR_CSR)中的PVDO标志用来表明VDD是高于还是低于PVD的电压阈值。该事件在内部连接到外部中断的第16线,若该中断在外部中断寄存器中被使能,该事件还将产生一个中断。当VDD低于PVD阈值且/或当VDD高于PVD阈值(根据外部中断第16线的上升/下降沿触发配置)时产生PVD中断。例如,这一特性在实际中可用作执行紧急关闭的任务。
$ }2 c6 ?& Y6 p7 `4 d: S& g
8 l! r& r7 i5 m' J
8 \+ b+ ~* k  b! X# n
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: J$ C9 E) |: k1 T& E% A! v: ]
- ^9 P, M+ m4 j. g; u1.3.3 系统复位2 \( a/ e" d. q; D6 |; x
系统复位将复位除了时钟控制器CSR中的复位标志和备用域的寄存器以外的所有寄存器(图1)。
& L5 F0 Y# Y5 z' ?) D当下列事件有一个发生都将产生系统复位:
6 k# M* X5 h: `1. NRST引脚上出现低电平(外部复位) " ]9 y  U) ~2 {1 u- B
2. 窗口看门狗计数终止(WWDG复位)
( s2 o; F2 W9 u3. 独立看门狗计数终止(IWDG复位)
( N( P' O: i$ o4. 软件复位(SW复位) # n! e9 g. l0 \+ h1 w  n7 h* l' N
5. 低功耗管理复位$ z3 i: R$ ^) d& C: Y
可通过查看控制/状态寄存器(RCC_CSR)中的复位标志来识别复位源。
; `) Y+ P8 @+ {3 v图5 复位电路 3 Z& c8 }- m8 N, O" M# g

- ^0 ~. ~4 N9 m! T3 Y4 I1 B 6ZN@FV)DRMR)%@3JCO%N8}G.png 0 N: t% v9 }9 b, t5 `
9 z. H" l* Y" E; H+ O! b* `
完整版请查看:附件
6 U, u& N) R; c2 M2 D4 @' ^, O& _2 k( q5 t: f

CD00164185_ZHV2.pdf

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