STM32U575/585 MCU 硬件开发入门

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STMCU小助手发布时间：2022-11-10 19:00

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文章简介:	STM32U575/585 MCU 硬件开发入门

引言
本应用笔记为系统开发者概述了开发板特性的硬件实现。开发板特性为供电电源、时钟管理、复位控制、自举模式设置和调试管理。
本文档详细介绍了如何使用 STM32U575xx 和 STM32U585xx 微控制器（也称为 STM32U575/585）。其中介绍了使用这些 MCU
开发应用程序所需的最少硬件资源。
本文还包括了详细的参考设计原理图，说明了其主元件、接口和模式。

1 概述
本文档适用于基于 Arm®的 STM32U575/585 微控制器。
Arm is a registered trademark of Arm Limited (or its subsidiaries) in the US and/or elsewhere.

2 电源管理
2.1 电源
STM32U575/585 器件要求 1.71 至 3.6 V 的工作电压电源（VDD）。
下面列出的独立电源可用于特定外设：
• VDD = 1.71 V 至 3.6 V
VDD 是为 I/O、内部稳压器和系统模拟信号（如复位、电源管理和内部时钟）供电的外部电源。VDD 通过VDD 引脚从外部提供。
• VDDA = 1.58 V (COMPs) / 1.6 V (DACs/OPAMPs) / 1.62 V (ADCs) / 1.8 V (VREFBUF) 至 3.6 VVDDA 是为 A/D 转换器、D/A 转换器、电压参考缓冲器、运算放大器和比较器供电的外部模拟电源。VDDA 电压电平独立于 VDD 电压。不使用这些外设时，VDDA 引脚必须优先连接至 VDD 电压电源。
提示如果 VDDA 引脚保持为高阻抗或连接至 VSS，则可施加到 I/O（具有"_a" I/O 结构）上的最大输入电压将降低（参见器件数据手册以了解更多详细信息）。
• VDDSMPS = 1.71 V 至 3.6 V
VDDSMPS 是为 SMPS 降压转换器供电的外部电源。它通过 VDDSMPS 引脚从外部提供，且必须连接到与VDD 引脚相同的电源。
• VLXSMPS
VLXSMPS 引脚是开关 SMPS 降压转换器输出。
• VDD11
VDD11 是通过内部 SMPS 降压转换器 VLXSMPS 引脚提供的数字内核电源。仅出现在具有内部 SMPS 的封装上的两个 VDD11 引脚连接至总量为 4.7 µF（典型值）的外部电容。此外，每个 VDD11 引脚需要一个 100 nF陶瓷电容。
• VCAP
VCAP 是来自内部 LDO 稳压器的数字内核电源。VCAP 引脚（一个或两个）仅出现在只具有 LDO（无SMPS）的封装上，需要连接至总量为 4.7 μF（典型值）的外部电容。此外，每个 VCAP 引脚需要一个 100nF 陶瓷电容。
提示 – 如果有两个 VCAP 引脚（UFBGA169 封装），则每个引脚必须连接至 2.2 µF 电容（总量约为 4.4 µF）（最大 4.7 µF）。每个 VCAP 还需要一个 100 nF 陶瓷电容。
– SMPS 电源引脚（VLXSMPS、VDD11、VDDSMPS、VSSSMPS）仅在具有 SMPS 的封装上可用。在此类封装中，STM32U575/585 器件并联嵌入了两个稳压器（一个 LDO 和一个 SMPS），以便为数字外设提供VCORE 电源。VDD11 引脚上需要总 4.7 μF 的外部电容和 2.2 µH 线圈。此外，每个 VDD11 引脚需要一个100 nF 陶瓷电容。
– Flash 由 VCORE 和 VDD 供电。
• VDDUSB = 3.0 V 至 3.6 V
VDDUSB 为外部独立电源，为 USB 收发器供电。VDDUSB 电压电平独立于 VDD 电压。不使用 USB 时，VDDUSB 引脚必须优先连接至 VDD 电压电源。
提示如果 VDDUSB 引脚保持为高阻抗或连接至 VSS，则可施加到 I/O（具有"_u" I/O 结构）上的最大输入电压将降低（参见器件数据手册以了解更多详细信息）。
• VDDIO2 = 1.08 V 至 3.6 V
VDDIO2 是为 14 个 I/O (port G[15:2])供电的外部电源。VDDIO2 电压级别与 VDD 电压无关，不使用 PG[15:2]时，最好连接到 VDD。
提示在小封装上，VDDA、VDDIO2 或 VDDUSB 独立电源可能不作为专用引脚出现，且内部连接至 VDD 引脚。如果产品上不支持某功能，则该功能也不会出现。
• VBAT = 1.65 V 至 3.6 V（保证功能降至 VBOR_VBAT 最小值，参见产品数据手册）
当 VDD 掉电时（通过电源开关），VBAT 为 RTC、TAMP、外部时钟 32 kHz 振荡器、备份寄存器和可选备份SRAM 提供电源。
• VREF- 和 VREF+
VREF+ 为 ADC 和 DAC 的输入参考电压。使能时，它还是内部电压参考缓冲器（VREFBUF）的输出。当ADC 和 DAC 不使能时，VREF+引脚可接地。
内部电压参考缓冲器支持四个输出电压，可利用 VREFBUF_CSR 寄存器中的 VRS[2:0]字段进行配置：
– VREF+大约为 1.5 V。这要求 VDDA ≥ 1.8 V。
– VREF+大约为 1.8 V。这要求 VDDA ≥ 2.1 V。
– VREF+大约为 2.048 V。这要求 VDDA ≥ 2.4 V。
– VREF+大约为 2.5 V。这要求 VDDA ≥ 2.8 V。
VREF- 和 VREF+ 引脚并非在所有封装上可用。当不可用时，它们分别与 VSSA 和 VDDA 引脚绑定。
当 VREF+引脚与 VDDA 在一个封装中互相绑定时，内部 VREFBUF 不可用且必须禁用。
VREF- 必须始终等于 VSSA。
下图显示了 STM32U575/585 器件电源概述，具体取决于 SMPS 存在性。

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在无 SMPS 的器件中，I/O 和系统模拟外设（如 PLL 和复位模块）由 DD 电源供电。为数字外设和存储器供电的VCORE 电源由 LDO 生成。
提示如果选定的封装具有 SMPS 降压转换器选项，但 SMPS 不被应用程序使用（而是使用嵌入式 LDO），则建议设置 SMPS 电源引脚，如下所示：
• 将 VDDSMPS 和 VLXSMPS 连接至 VSS
• 将 VDD11 引脚通过两个(2.2 µF + 100 nF)电容连接至 VSS（如在正常模式下）

2.1.1 独立模拟外设电源
为了提高 ADC 和 DAC 转换精度、扩展供电的灵活性，模拟外设配有独立电源，可以单独滤波并屏蔽 PCB 上的噪声。
模拟外设的电压电源输入在单独的 VDDA 引脚上可用。VSSA 引脚提供了独立的电源接地连接。
VDDA 电源电压可与 VDD 不同。复位后，由 VDDA 供电的模拟外设是逻辑隔离且电隔离的，因而不可用。当 VDDA电源存在时，使用这些外设前，必须通过设置 PWR_SVMCR 寄存器中的 ASV 位，解除此隔离。
VDDA 电源可由模拟电压监测(AVM)监控，并与两个阈值（AVM1 为 1.6 V，而 AVM2 为 1.8 V）进行比较。有关更多详细信息，请参见器件数据手册和参考手册的“外设电压监测(PVM)”部分。
当使用单供电时，VDDA 引脚可外部连接至同一 VDD 电源，为得到无噪声的 VDD 参考电压，需通过外部滤波电路。

ADC 和 DAC 参考电压
为确保低电压输入和输出上的更好精度，用户可将 VREF+连接至一个独立的、低于 VDDA 的参考电压源。
对于模拟输入（ADC）或输出（DAC）信号， VREF+为最高电压，以满量程值表示。VREF+可由外部参考或VREFBUF（可以输出可配置电压：1.5、1.8、2.048 或 2.5 V）来提供。VREFBUF 还可通过 VREF+引脚为外部元件提供电压。
有关更多信息，请参见器件数据手册和参考手册的“电压参考缓冲器(VREFBUF)”部分。

2.1.2 独立 I/O 电源轨
来自端口 G（PG[15:2]）的一些 I/O 由单独的电源轨供电。此轨的电源范围为 1.08 V 至 3.6 V，可通过 VDDIO2 引脚外部提供。VDDIO2 电压电平完全独立于 VDD 或 VDDA。
VDDIO2 引脚仅可用于一些封装（参见数据手册中的引脚排列详细信息，以了解 I/O 列表）。
复位后，由 VDDIO2 供电的 I/O 是逻辑隔离且电隔离的，因而不可用。当 VDDIO2 电源存在时，从 PG[15:2]使用任一I/O 前，必须通过设置 PWR_SVMR 寄存器中的 IO2SV 位，解除此隔离。
VDDIO2 电源由 VDDIO2 电压监测(IO2VM)监控且与内部参考电压（3/4 VREFINT，约为 0.9 V）进行比较。
有关更多详细信息，请参见器件数据手册和参考手册的“外设电压监测(PVM)”部分。

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