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基于STM32G473ZET6开发板设计经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2024-5-25 16:05
本期我们用该芯片设计一款开发板。
" r1 q* Y! z0 Q7 l
: |; q) l# `& I3 R" g" lSTM32G4系列针对高性能、低功耗、实时控制和数字信号处理等应用而设计。频率可高达170 MHz,同时具有DSP和FPU指令集,可实现高效的数字信号处理和数**算。
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微信图片_20240525160449.png $ e& t3 r! o& G" E. X

8 ^- N! O' |9 h3 s& t% q( f其在模拟外设上面远超于其他的芯片。
) \* C# l) p" X4 R. x2 H: [; C
微信图片_20240525160445.png / V7 f  l; z0 n) v6 c  S8 [

" k- C2 Z8 }5 a4 [# n: f从CubeMX中可以看到其有丰富的ADC和DAC,以及多路比较器和运算放大器等,因此该芯片在模拟外设的资源上非常的丰富。& P4 L; N, V. Y8 m

5 x6 \3 S1 o; ?2 } 微信图片_20240525160442.png
7 t7 W9 C4 s5 B( g, G

* w, N6 k- n' d. R9 Y我们使用立创EDA绘制原理图和PCB,这里我们将分步介绍一下各部分的作用与设计目的。
0 t  O. t& T9 X: Y4 K2 }) q1 y- ]& _( k
烧录部分
* q+ r5 X& d/ j' o" e5 \ 微信图片_20240525160439.png ; q2 I9 M  \" ~

" a8 N7 f  o9 r, R: b+ l首先是下载方式,下载方式通常使用的是两线制,结合VCC和GND,总共是四线制。不过我还是想用20Pin-Pin排线来连接,而不是使用杜邦线的连接方式8 u# ]- H5 a, ]2 \2 N

7 Y2 l( _8 W# o& Z 微信图片_20240525160433.png 5 C( Z" R' K, Q
  Y$ @% s7 l" B5 Y. K7 d' D
因此选择了20Pin的JTAG接口来连接,这里下载的方式也是选择了五线制,因为仔细的查看了一下,相较于两线下载,五线下载所多出来的IO并没有很特殊的功能,因为我主要使用的其模拟功能,而多出来的三个IO并没有模拟的功能,因此就干脆选择了五线下载。
6 M# {! R; i9 a  f/ n* _1 X
' j* m) {2 Z* {2 |6 W
供电及通讯0 ~: x2 k7 x0 l2 Y2 I9 g

7 o- r( G7 r4 R; \* r 微信图片_20240525160429.png ' N; W4 i* P0 D$ a0 H4 t  U
4 V; \1 Q6 v' u9 \! e3 m, c
电源的部分选择16Pin的TypeC供电,加装1A跳闸自恢复保险丝防止异常的过大电流,自锁开关作为主要开关。
  A2 q: L1 s7 K; I  a% }5 B! o2 J& P
通过CH340芯片与单片机通讯,通过排针可选连接到串口一。' y+ l4 }2 N" D$ D" B5 u
$ ]: [+ L: n) Z% S
微信图片_20240525160426.png # i$ T0 |& L* ]/ s
9 j& r8 N& k5 N+ q" x! @# W6 `
同样的还有一个USB设备同样通过CH340连接至STM32的串口二,但是这个是USB-A口的,方便与其他的开发板进行通讯。
( c4 ~; H! i  ^( T0 |7 o' C* r) j) g8 q$ h$ x- {1 R/ R& o
微信图片_20240525160422.png 8 V3 z8 k. t% |! a: x  |; _8 X

( |3 \4 N: j; I: y# [最后利用AMS1117-3.3LDO芯片将5V电压转换为3.3V,前后加上滤波电容以及肖特基二极管进行抑制高频信号。- }9 p, Z5 }+ W! T- R2 G2 Y

7 E, v# n5 X, {: N8 q& @/ [% o
高速时钟源
0 u0 V, K2 o5 ^7 ?$ G: d2 A5 U/ i  @. q, Y, K
微信图片_20240525160420.png , {- p, P7 R, r+ X7 r

( q% V: j5 T+ v) V' n高速时钟选择24MHZ贴片高速时钟,接入PF0/PF1并且使用两个小电容进行滤波。
- o, j: O7 o" x' p7 Q
( p2 N6 I" T* X9 S$ t* z
这里就不加额外的低速时钟源了,因为低速时钟源又要占用两个IO,然后这块板子的IO资源还是比较缺乏的。
1 y( Z0 x; C1 X5 I' e3 T" {4 A9 G' z( G6 P% _* `, M3 t
复位及按键
) r2 R# j/ j; i/ b6 v' Z# `( d1 \  ]5 o: }) e$ J( G- J/ M
微信图片_20240525160415.png
' b& k7 x% k& S0 q3 k$ M" _% A

5 E2 h) o+ Y# t! }- z复位IO通过上拉电阻上拉,这里本来三个按键IO可以不用上拉的可以通过内部上拉或者下拉,这样子我们可以将这三个IO复用成普通IO。% s: Z2 p6 t- V& W
: w5 w- o) T  o* R$ h' R: F
至于按键的滤波电容,这里选择了不加,我们可以在软件上选择消抖,这里加上去的画就显得很冗余了。2 O  K4 N+ ~$ M3 l$ ~
" u# }, s% z% W7 _2 l
微信图片_20240525160412.png 7 A+ j( X, i8 ~& E" l
% `$ W. U7 Z7 X" Z! U
屏幕部分我们选择TFTLCD,但是我们不使用并口LCD,实在是太占用板载IO了,因为一用的话就是十几个IO,这里我们使用SPI通讯,结合其控制IO最多使用5个IO,利用排母方便我们插接(排针也可以)同样的这里引出一组排针。
0 x. d  P* ~( b* z' `$ m( T- Y; q9 U. }; W
对外供电及OPA, B3 p4 S0 P1 W  p5 P; D" K- k

4 ]9 _$ A7 U& k+ Z9 y/ d* m7 ]% Z 微信图片_20240525160408.png
, o3 J4 E* p( J' g6 k0 S* V& E5 u- P

+ }* [& ]  Z4 [' {9 _9 h; G这边我们设计两组5V和3.3V的对外供电,方便我们的板子给模块供电,这里还有两组接口,原因是我特意启用的一路板载OPAMP,即板载运算放大器,这里设计一组接口可以方便我们设计放大电路或者其他电路。
+ H4 `8 ?/ g. t% T% R& z, F1 e0 `, R4 k* z, L
微信图片_20240525160405.png + }) |3 x' W* Q2 N) {
- I/ q; Y8 L8 x2 Q9 K3 G9 r
这里的PA8同样的也可以直接复用到ADC5中,方便我们直接进行ADC采样,同样的,这里的运放也可以直接当作可控增益放大器或者跟随器使用。
; L, h, E! @9 p2 [8 F1 j( S- ?) ?& U
6 K* T6 w6 V8 P/ i
主控
. F( W( O" q, N1 f% l6 k7 ~: A& }* u; o! {
微信图片_20240525160401.png
% I6 ], W. I( c  }
# k: G% S, i1 E7 ^" r" O
最后是我们的主控方面,这里注意的是需要调节好各个IO的资源,将空余的IO引出(一些已经被占用的也可以引出)防止芯片的去耦电容,设置两个板载LED方便我们进行调试。
: y. u6 G: U) `, v' v: S% g% P' ]! n4 G* `; T* Z
微信图片_20240525160358.png + f0 o7 v' V# u1 F' ]: m3 E

2 a3 ?4 L6 r9 }( l简单的画一下我们的PCB
. H. S  M! O# [3 q# z8 S) e
; y9 C9 Q# R( [* B6 u4 s% t$ y
微信图片_20240525160355.png % t- z* r' K3 f
5 L4 y1 J9 x) Q+ |1 V1 K% m
这里画板功底并不是很深厚,见笑见笑
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# ^& d% R! Z. {* J, u% C  |& K% w转载自:电路小白
+ w4 i& t$ D1 V如有侵权请联系删除
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