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STM32F103ZET6硬件资源简介

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攻城狮Melo 发布时间:2022-11-8 21:50
一、stm32硬件资源和模块介绍: T* M, {; l4 h* [: N, `
2.1开发板原理图详解, l) P+ x& f) {. `
1、 硬件资源:
" L) S* v3 [6 k  o' {& }2 `64KB SRAM、512KB FLASH、2个基本定时器、4个通用定时器2个高级定时器、2个DMA控制器(共12个通道)、3个SPI、2个ⅡC、5个串口、1个USB、1个CAN、3个12位ADC、1个12位DAC、1个SDIO接口、1个FSMC接口、112个通用IO接口: i8 o5 e# r/ P- t, j  M6 |& V% [2 j
$ k3 V/ W  E1 A  g
还带有外部总线(FSMC)可以用来外扩SRAM和连接LCD等,通过FSMC驱动LCD,可以显著提高LCD的刷屏速度。6 S2 X$ v3 m' N
3 ]# p& U: ?- V# }/ E) \
2、注意事项:4 k0 C/ V3 n+ k
1、后备区域供电脚采用CR1220纽扣电池和VCC3.3混合供电方式,在有外部电源(VCC3.3)的时候,CR1220不给VBAT供电,而在外部电源断开的时候,则由CR1220供电,这样VBAT总是有电,以保证RTC的走时以及后备寄存器的不丢失。- z& i; J/ d* M+ {$ [6 n% v

) B& G9 g5 q4 U2 [2 B2、开发模拟部分(ADC/DAC)的参考电压(Vref+和Vref-)固定接到3.3V和GND,不可设置。
$ G1 V7 n( T8 |- a  P7 e5 _( R9 R
2.2引出IO口, r+ P( \/ i$ Z. u* j* c& D8 J8 Z

( d6 p6 h5 h; k, L! b" |& d2 k ebdde5e3370055f878c9462b79263db1.png " `/ \( Z; }% C3 A/ I) V0 t

5 z  q; @2 x! _6 S图中P1和P2为MCU(微控制单元也就是单片机)主IO引出口,这两组排针共引出了106个IO口,STM32F103ZET6共有112个IO,除去RTC(时钟芯片)晶振占用的2个,还剩110个,这两组主引出排针,总共引出了106个IO,剩下的4个IO口分别通过:P3(PA9&PA10)P5(PA2&PA3)这两组排针引出。- e/ Q6 h$ t8 Q0 P

9 X0 P0 u) j; E$ h0 r6 c1 L8 C- F排针:就是芯片引出管脚的那个金属% P4 g7 Q7 e0 A8 ]- {5 n% N; W# _! {+ A
8 T  d; P3 D; |7 N
2.3模块使用说明3 ]4 O7 X& |9 l9 t
1、USB串口/串口1选择接口
7 |7 q" u. O0 Y3 @" d5 e; t# RSTM32F103板载的USB串口和STM32F103ZET6的串口是通过P3连接起来的。如下图所示:, c" g+ l4 w. f$ f+ o2 T* W

: D& o: U  N1 c0 ]8 @8 h: t7 V dad47605505af4ad348bf265287f893f.png 4 ~# R9 z- E& @5 n* o

% |6 g+ e$ R+ W4 t6 ^% C" x$ t(也就是单片机的PA9脚和单片机的PA10脚与串口硬件的USART1_RX和USART1_TX相互连接)实现USB串口和STM32F103ZET6的通信,同时P3是PA9和PA10的引出口。
1 h7 A5 r7 D1 h  f# x9 o0 |8 p! K( j/ y8 u$ T; P5 ]% C
如果用到外部TTL串口和STM32通信时,只需要拔了跳线帽,通过杜邦线连接外部TTL串口,就可以实现和外部设备的串口通信了:
/ j7 O3 q  j* }3 ~- G
/ ^8 w* g: G8 q) D8 c有关我的板子想和电脑通信,但电脑没有串口,那么就可以用开发板的RXD和TXD来连接设备,把我们的开发板当成USB转TTL串口使用。7 |& w" Q% m+ A6 J
1 S9 ^/ F- ]. [% G
注:
3 ]: [) C: r. {$ R: L
9 G2 I2 S. h1 \9 P9 x, R/ u- t9 f1、什么是杜邦线?
; R% U( @( G( b' P7 h  A2 [  p0 k' V3 |* d6 }6 |6 S
可用于实验板的引脚扩展,增加实验项目等。可以非常牢靠地和插针连接,无需焊接,可以快速进行电路试验。; X" n: E+ P, W# w* f; K( t) b3 `

. i3 e* T9 _0 V9 r5 n& U7 K a647020d64f9179f50a51724b49a6b18.png
. C# E, W* e. [+ A8 n/ z+ s; {4 a6 A+ k; ^" O! B0 h7 O: m3 ^, g& u0 E
2、什么是TTL串口?& B# V! h2 s9 f6 ?. s
2 S3 y" Z. z: X8 X
就是输入、输出的标准的高低电平(0、1)的接口7 T2 a; D& M+ }8 N3 R1 _

  ^5 H5 w0 H5 @; u" V# j单片机串口输入、出是TTL电平(0、5v),而标准串口常用±12v,所以要转换,常使用232芯片。
3 u8 J/ ~1 `& _3 Y
/ q8 \/ W* S% x3、USB串口在单片机中的具体位置:
# ~# F* }! J+ }4 e& a3 K: r
/ r7 j0 }( o& o) Y4 m& [) H[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-p9FhsIKg-1634482658078)(…/…/…/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211011215143722.png)]) l$ E  Q( q4 ^! a- ~

; B' m; ]6 w, f2 f$ x0 I2、LCD模块接口
0 Y) }4 L+ q2 D& V8 M4 s8 U4 \6 {  u! ?9 x7 G) T* p9 D) l
242991f3e4c626b322d24b443f5cf55e.png 4 H7 [- E: o, v5 H2 c

1 P5 u9 R, U% {​ LCD接口接在了STM32F103ZET6的FSMC总线上(不是一条线),可以显著提高LCD的刷屏速度。
& D5 H# \) G6 x  H- O9 E! F/ t% @% s; J+ P  G) R
​ 图中的 T_MISO/T_MOSI/T_PEN/T_SCK/T_CS 连接在 MCU 的 PB2PB2/PF9/PF10/PB1/PF11 上, 这些信号用来实现对液晶触摸屏的控制(支持电阻屏和电容屏)。LCD_BL 连接在 MCU 的 PB0 上,用于控制 LCD 的背光。液晶复位信号 RESET 则是直接连接在开发板的复位按钮上,和 MCU 共用一个复位电路。' Z) _- e! \' a7 |) @
( @0 e6 i8 B& Y' J* w& f( @% v
注:: |1 u  E& u3 j$ c1 E  j9 k

, B/ p, _# G# Y% g8 x! T/ _LCD接口在板子上的具体位置:' m& Y8 @* d5 a9 s8 v
2 w& d+ E1 ^% I- Q( W  n
a75794693585e9bede689a2fa021c7f9.png
# l7 O; k: R  |& a) J) I5 q
8 f+ c8 n9 B1 X6 P3、复位电路9 y' q% p  _. h6 v7 i

# d) o: A4 @, s* c" } 03a1170f860bd122c572aa81258750ae.png
' h: W; K6 W0 l7 S& ^0 U: j) Z- |7 q& a) H: C  F' P  E
由于stm32是低电平复位的,所以设计的电路也是低电平复位的,同时,开发板把TFT_LCD的复位引脚也接在RESET上,这样复位按钮不仅可以用来复位MCU,还可以复位LCD。2 W) q! v) f/ s5 `7 f; n

- i$ u- p2 {5 q/ f9 J) n0 m5 S$ x. l注:) M$ C% h: v# _' H

) A8 R0 C3 M2 Y$ I3 z3 H1、单片机复位电路的作用?
+ v4 |" q6 F/ Z9 S
- m6 m% X/ e9 G" o“使单片机的状态处于初始化状态,让单片机的程序从头开始执行,运行时钟处于稳定状态、各种寄存器、端口处于初始化状态等等。目的是让单片机能够稳定、正确的从头开始执行程序。”
+ c0 l# h- {6 H9 s# \2 K( _1 T" H  O, g$ z, N# _1 @
4、启动模式设置接口
7 Y4 e% g0 y( J0 c6 _/ X! P3 G; o  m! u$ U
ec7525639252da6a6e215d730e953ca6.png
- }$ b. p' Y  k; V/ y; r, O8 b+ r: @& o4 e7 O% E+ n: P
其中BOOT0和BOOT1用于设置STM32的启动方式,其对应方式如下表所示:
7 n/ s, [; [- {. U8 y) M2 D& ?7 U2 Z9 Q2 J; f1 Z, k( Y/ K
0d69b40c3bb3b200dfca4dcb6fa92638.png
, n( X4 s) P$ x) h
  i( v# i% L3 k: o! N如果用串口下载代码:必须配置BOOT0为1,BOOT1为0.
$ ?: Z" I2 Z9 n7 S$ H4 z8 R0 [, @' L% l/ k
如果让STM32一按复位键就开始跑代码:则配置BOOT0为0,BOOT1随便设置。5 V( ?3 \+ i2 N1 E

, p& |; a) T; k% {正点原子开发板专门设计了一键下载电路,通过串口的 DTR 和 RTS 信号,来自动配置 BOOT0 和 RST 信号,因此不需要用户来手动切换他们的状态,直接串口下载软件自动控制,可以非常方便的下载代码。
0 @" ?' p" V& S; l: m
/ E/ y, Q- ]9 X9 d9 }7 ^; Z5、R485选择接口
/ J2 c. b, s3 \; e
  N% }9 P: S: d3 q ce3176c6036dc03be6963a2cc89c0b3e.png
% H/ o/ I1 s. `! v  ?/ O
1 X" `; g3 B! [$ V* P) u; r图中,USART2_RX 和 USART2_TX 分别连接在 STM32F103ZET6 的 PA3 和 PA2 上面, RS485_TX 和 RS485_RX 则分别连接在 SP3485 的 RO 和 DI 引脚。当我们用 2 个跳线帽短接 P5 的 1 和 3、2 和 4,即可实现 RS485 接口连接在 STM32 的串口 2 上面,完成 RS485 通信。' o- o) s% n" t4 u( U3 U
# y. ?" R6 J3 U: c% j- p1 `
当拔 了这两个跳线帽的时候,该接口可以实现 2 个功能:: J: M) t; L8 c  i( V- J. T7 y) T7 d

& `" C  O4 b* @* A  A2 {( x9 M" @1、作为 PA2 和 PA3 的引出 IO 口
/ U% a. K( l; b3 I
, [$ C, ]2 b: C+ M0 b0 R2、开 发板的 RS485 部分,作为 RS485 转 TTL 模块使用。5 a( t, R9 i' i& J7 k. ~! R

0 A' h) W! {$ T- u' ~6、RS485接口(应该用不到): s1 h, k) h) i
​ RS485 电平也不能直接连接到 STM32,同样需要电平转换芯片。这里我们使用 SP3485 来 做 485 电平转换,其中 R20 为终端匹配电阻,而 R14 和 R17,则是两个偏置电阻,以保证静默 状态时,485 总线维持逻辑 1。 RS485_RX/RS485_TX 连接在 P5 上面,通过 P5 跳线来选择是否连接在 MCU 上面, RS485_RE 则是直接连接在 MCU 的 IO 口(PD7)上的,该信号用来控制 SP3485 的工作模式(高电平为发送模式,低电平为接收模式)。
7 k$ d  }  M% O
: l- `: F  e  m; f/ b$ D+ t7、CAN/USB接口7 M& p5 P% a% u5 w5 o1 F1 B
8 t- W! T% R$ t3 Z1 x
071317448e6460044b4ad3728b1a1a62.png ; y6 Z7 d- s% C5 H  @% s- U, j
- L. v/ O& @1 h* x* D' a, \/ Q! g
CAN总电平不能直接连接到STM32上,同时需要电平转换芯片。本板子用TJA1050来做CAN电平转换,其中R25为终端匹配电阻。
9 J/ k# P# k6 n( d3 O" ^USB_D+/USB_D-连接在 MCU 的 USB 口(PA12/PA11)上,同时,因为 STM32 的 USB 和 CAN 共用这组信号,所以我们通过 P6 来选择使用 USB 还是 CAN。(跳线帽)- U8 g0 p! L1 V9 N
# S. W" P* |$ W: X  ]/ o
​ USB_SLAVE 可以用来连接电脑,实现 USB 读卡器或USB虚拟串口等USB 从机实验。另外,该接口还具有供电功能,VUSB 为开发板的USB 供电电压,通过这个 USB 口,就可以给整个开发板供电了。
  ], M( [0 W* y! H( i; A2 n3 ?
" S5 Y  S: n2 c
* P. S) W9 d1 v8、SPI FLASH9 S6 K0 Y: H* b( w
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AvzSieZP-1634482658091)(…/…/…/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211011225314271.png)]
% o6 {/ {& O" K* U: J0 ~4 C7 Z/ c3 Y5 n( z' j: a
​ SPI FLASH 芯片型号为 W25Q128,该芯片的容量为128Mb,也就是 16M 字节。该芯片和NRF24L01共用一个 SPI(SPI2),通过片选来选择使用某个器件,在使用其中一个器件的时候, 请务必禁止另外一个器件的片选信号。 图中 F_CS 连接在 MCU的PB12 上,SPI2_SCK/SPI2_MOSI/SPI2_MISO 则分别连接在 MCU 的PB13/PB15/PB14上。) \1 u1 _/ |* x8 G* ~

9 r1 |1 s4 \4 Q  G" p# |5 Y9、AD/DA组合接口3 ]$ _: L& V9 R  T& ~: @1 f% L- n# l7 O, Y
ALIENTEK 精英 STM32F103 板载了一个 AD/DA 组合接口,即 P7 接口3 t# F. s: X! X/ N
+ _0 ]# t  s( M2 [
f4371b675e29c21ce82bcaf9634ade9a.png
" j- p, U# E0 d& D  v- S& T0 g: }9 f$ X% w8 f# R' L6 M; H
​ 其中 TPAD 为电容触摸按键信号,连接在电容触摸按键上。STM_ADC 和 STM_DAC 则分别连接在 PA1 和 PA4 上,用于 ADC 采集或 DAC 输出。当需要电容触摸按键的时候,我们通过跳线帽短接 TPAD 和 STM_ADC(默认是连接的),就可以实现电容触摸按键(利用定时器的输入捕获)。另外, STM_ADC 还可以用与 AD 采集。STM_DAC 信号则既可以用作 DAC 输出,也可以用作 ADC 输入,因为 STM32 的该管脚同时具有这两个复用功能。9 |+ m' i5 {- W2 E/ p! u
7 o  b. K/ U# ^) l
特别注意:STM_DAC 与摄像头的 GBC_KEY 共用 PA4,所以他们不可以同时使用,但是可以分时复用。
1 ^9 m% E, b9 S# E) M! l2 [3 U8 b/ z) n3 ~3 ?: N
2.4 总结! \7 P) h/ `: Z
​ 比赛的时候,知道各个模块的作用是什么?有什么功能?每个模块的引脚分别接在STM32芯片的那个引脚上,能够分清,回头如果真正比赛的时候,直接把用到的模块复制过去,然后和主要的STM32芯片相连,然后再编程驱动模块,最后实现想要的功能。
2 j/ }3 y- g! E8 N( W————————————————
2 E' t8 y- I# f版权声明:main( )
8 Y5 z9 D4 Y! v8 z  z/ k# G+ E, ^- k' p
4 i4 c0 E/ t9 Z. I) i3 a* Z/ \7 u$ f( z
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