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认识STM32最小系统

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攻城狮Melo 发布时间:2022-11-6 21:09
一 STM32最小系统构成。咋听可能有点迷糊。其实大可不必,最小系统,顾名思义:最小系统就是能使STM32运行起来的最小组成单位,这并没有什么玄乎。如下图,STM32最小组成系统有STM32芯片、电源电路、时钟电路、复位电路、调试下载电路及启动选择电路组成。9 m, |: |6 Z" A' [% {
8 N8 M. X/ {1 D" g0 E. B0 C
dcadd1d28bbc4e5eab31aa8e1155f9bd.png
5 Z! k; R) M$ t, @, w6 U5 X, q$ |# {; K0 y
二 最小系统组成之主控:5 @5 ?: V! C1 D9 T: r
0 e( O) h0 _$ s
(1)STM32芯片,这似乎没啥好说,只要是STM32家族成员中一员即可。
) a$ j9 X5 F( \, ?! H& B2 b) c+ Z- ?/ O! V; O
三  最小系统组成之电源电路:
' K$ h( T3 x  t( d6 B! l* m7 W# D) \. Q0 D  g* ]- f
(1)电源电路,正所谓人是铁,饭是刚,要干活人就得吃饭,芯片也如此,芯片需要稳定的电源激励方可正常工作。下图是STM32电源架构图。8 s6 j$ c# k- `

% E! P/ }% @8 h5 i, o& P6 J5 Q 34cdbc135a134cf5850151e90db8a662.png
2 V9 X) j8 ]7 O
8 C% b' c1 W$ i. K/ W8 K        VDD:标准工作电压,一般称为数字电源。) q8 n( ]6 N2 r+ G5 z
5 w8 T! j  E0 A" Y7 b
        AVDD:模拟电压,常见用于ADC、DAC供电。
  \3 N- V  ~  q, V7 C
$ s/ q$ v8 K: c        VREF:参考电压,一般为ADC、DAC作参考。" Q5 N. M& B$ c  w
* M* N( l8 U2 E7 I9 y3 l! d( S0 {
        VBAT:备分电路供电,用于RTC及备份寄存器供电,如VDD掉电后,RTC继续即时及保存备份数据,消费品常见用纽扣电池提供,车载电路常见用电池电直接提供。
! P: S1 o9 c6 e7 B' z0 O
2 @7 R0 {4 A" _6 x" N5 ?% V$ u) l        (2)电压极限参数,如下图:
: d" A2 G. }; X0 }7 I8 y+ u# {. R2 }) s5 q5 g
d257376d79f04f0baa79b0a03e2ff87c.png 0 k0 x6 i  D. G4 J
$ q) G( s; k: B! w6 p; u
         注:如果电压超出以上参数,可能会影响芯片的性能,甚至会导致永久性损坏。) z1 F% R' a) H# ?* E" R0 l" m$ N; n; o

. D% p3 Q8 S6 E: E2 j; t3 b, a6 L2 H        (3) 极限电流参数,如下图:
. k0 p2 v. V3 x2 o0 j' K
$ F2 X0 j; b1 w+ R$ L feb1119ecefd4e8fa83e4f0a8db6d2e4.png
( ~. }* i+ S) T( U6 l
9 J2 {5 I$ g, O 菜由上图可知,电源总电流最大150mA,单个IO电流最大可提供25mA,所以在驱动比较大负载时,一般不用单片机IO直接驱动,而增加驱动电路。如:IO一般不直接驱动,最好增加三极管驱动。& `2 x( m" i( x! h

! h9 E. I0 e* p3 W        (4)下图是一般工作电压:
0 r+ ~- s8 |- w, }8 ^' d5 t0 [$ K2 i9 x4 q# N* E5 I
e712fa66a6864c47943dc6585470d6d4.png ; w& L: I' o2 U# q
, Z: k" l, i5 t
由上图可见:VDD电压:2V~3.6V,平常应用,一般取3.3V。VDDA电压没使用ADC情况下,可取2V~3.6V,平常应用一般取3.3V。VDDA电压在使用ADC情况下,可取2.4V~3.6V,平常应用一般取3.3V。7 `5 Y) {# B' `: h

7 V( a+ C# m: ?6 M+ G/ ~, m四  最小系统组成之时钟电路:
1 o' b% @- j2 y0 c) a0 y4 u9 s. p& X( C. _/ k% |& x( v
        (1) 时钟之于系统,如心脏之于人体。时钟为系统提供稳定的心跳,从而保证系统有序、稳定的运行。STM32的时钟树如下:
4 J$ }2 f% J  `/ g9 _( \5 s* a8 k! r2 ?: M" n7 a- \, l. n) S
51b375c995b94da1bfcd4e4b41a48e48.png
6 T& W8 m: Z3 X9 r
* `: r  i5 n- J9 D$ G) L         A:HSI,内部8M高速时钟,成本低,但是精度较差。
# w0 Z0 A6 V! {1 g% M0 m4 V
& n# H8 C7 Z0 ~         B:HSE,外部高速时钟,需要外接4~16M晶体电路,增加成本,但是精度高。
, u  e( _, ^/ d& X+ Y+ q
: }! N: k; X/ z9 F, B         C:LSE,外部低俗时钟,需外接32.768KHZ晶体电路,用于RTC及看门狗,成本高,精度高。
: J, o+ t0 s. Q( S! j- G2 a
  _0 [: N7 ]+ G0 z3 W5 e         D:LSI,内部低俗时钟,40KHZ,用于RTC及看门狗供电,成本高,精度高。! t" z  V& q+ Z3 |" j
8 t& c  J" g  E2 n+ P. H4 }
         (2) 时钟电路搭建,以HSE为例,如下图:7 a" N8 U/ v& M2 @4 O

6 F) v* h" O4 `* d9 B ddf163c876364bcb888363c46c2215fb.png & @6 b5 J( s: p
, o" o. `% K' t9 p# \3 A3 p' n
         如上图:HSE电路由8M晶体、CL1、CL2、REXT构成。CL1、CL2取值5pF~25pF,常见取10pF。晶体常见5032、3225封装,30PPM,消费品-30°C~85°C即可,车载可选-40°C~105°C.如今,5032已逐渐被淘汰,3225正成为主流封装。关于REXT,很多电路设计没做预留,建议还是预留设计,用于匹配晶体参数。1 D$ l. X, T9 b2 ~

- g- p: W+ }4 V' i5 K五  最小系统组成之启动选择电路:
- ~+ ^- D$ t" r) c) y2 ~6 O6 f
! l4 }. r8 [( J/ _; k5 l    STM32有3种启动方式供选择,如以下A、B、C5 x# _& A: Q/ Z+ c
5 u" m1 b# c: g8 T5 r
    A:内置存储器启动,最为常用,也是默认启动方式。" n% ?# q& K& q& Q/ N

9 k2 `5 P9 D  d( P: Q, W( ?    B:系统存储器,该种方式可通过串口1下载程序,但该种方式不怎么常用,甚至目前STM32高端的MCU已淘汰该种启动方式。# P1 W0 K. U3 f. n" [

+ G4 R5 R- w" u    C:内部SRAM启动,不常用。( z& w) T6 a; p5 [

( e0 C6 q$ }9 P$ v( C* t' U% J# L* {    以上启动方式可同BOOT0及BOOT1的电平组合设置。详细见下图:9 H. [1 ]  e% |$ [2 e
0 Z! T% k6 |! h& c* u
26a3b27ca5164bc395f8e75408879a74.png
& }2 [: Y3 ]7 q" e
% R7 O$ [0 M' ]8 p3 p& F
2 j" `4 r0 b6 x2 w) F+ z六  最小系统组成之调试下载电路:0 L2 N% M7 P5 H8 y, r* [

! _$ |; E9 S2 A* oSTM32,既可使用串口下载及使用串口打印进行简单调试,也提供更高效的JTAG9 }$ t: A( y6 g) V1 h
(Joint Test Action Group)调试接口和SWD(Serial Wire Debug)调试接口。调试电路较为简单,如SWD接口电路,仅需引出SWDIO、SWCLK,公共端与J-LINK连接即可。2 c) P$ R; U7 y# ?* z
————————————————* Q' a5 k" k4 S+ n3 y8 N
版权声明:拖拉机推车员
, G' }# p5 y; O% I0 K  J. i! U) R2 X' c: }6 j- F
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