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STM32单片机最小系统详解

发布时间:2021/11/28 5:29:00

来源:http://www.szinter.com.cn/news727874.html

STM32F103RCT6:

STM32F103RCT6是一种内嵌式-微处理器的集成电路芯片(IC),32位 Cortex-M3核心CPU,速率是72MHz,程序存储器容积是256KB,程序存储器种类是FLASH,RAM容积是48K,封裝LQFP ** 。

STM32单片机命名规范:

STM32单片机最小系统:

说白了单片机最小系统,便是让单片机可以正确运作,至少且务必的元器件所构成的系统软件。

单片机最小系统通电以后,单片机可以一切正常复位,下载程序流程,此外沒有别的一切作用。

在最小系统确保最佳的根基上,可以先后加上别的程序模块或元器件,使之单片机具备具体作用。

STM32单片机最小系统包含一个复位电源电路和一个时钟电源电路。如下图1所显示。

图上复位电源电路应用的是通电复位电源电路,STM32单片机NRST引脚键入低电频,则产生复位。

图1 STM32F103单片机最小系统

开关电源引脚:

VDD是单片机的数据开关电源正级,VSS是数据开关电源负级,一共有5个VDD引脚,5个VSS引脚。VDDA是单片机的仿真模拟开关电源正级,承担给內部的ADC、DAC控制模块供电系统,VSSA是仿真模拟开关电源负级。

还有一个开关电源引脚,便是VBAT,BAT便是Battery(充电电池),这一引脚用于联接充电电池的正级的。STM32带RTC作用(即时时钟),因此有VBAT引脚。

电路原理图上预埋了一个CR1220扣子锂电,当主开关电源供电系统存有的情形下,由系统软件中的VCC3.3给VBAT供电系统;

当主开关电源关闭电源以后,由CR1220钮扣电池给STM32内置的RTC控制模块供电系统,进而可以确保即时时钟控制模块在主开关电源断电的情形下还可以一切正常工作中。

可是这种设计方案得话,这儿有一个分歧必须处理。假如VBAT引脚立即与VCC3.3和CR1220联接得话,会存有下边难题:

1、当电池电压高过3.3V,充电电池便会輸出电流量到AMS1117,促使集成ic发热,还会继续迅速耗费电池容量。

2、假如电池电压小于3.3V,AMS1117造成的3.3V,便会给蓄电池充电,而这类CR1220充电电池不是可以快速充电的。

为了更好地处理上边难题,大家将VBAT引脚的供电系统电路原理如下所示:

D1避免充电电池的电流流向AMS1117,D2避免AMS1117造成的3.3V流入充电电池。

往往那样设计方案,用的便是“二极管的单指导共性”。

一切正常设计产品的情况下,每一个开关电源引脚边上,最好是安装一个0.1uF的电容滤波,用于滤掉开关电源的噪音杂讯。

复位引脚NRST

复位便是重新启动。STM32复位引脚是低电频复位,一切正常运行状态,复位引脚是上拉电阻。

单片机的置位和复位,其目地全是为了更好地把电源电路复位到一个明确情况。复位时在单片机內部单片机是将储存设备和一些存储器装进生产厂商预置的一个值。一般来说,单片机复位电源电路的效果是把一个状态机复位到一个空的情况。

单片机完成通电复位的基本原理:

在复位引脚NRST上海外国语接电容器和电阻器。

当复位脉冲信号(低电频)不断2个振荡周期之上时复位合理,系统软件通电后因为电容器的电池充电,会维持一段时间的低电频来使单片机复位。

刚通电,电容器两相电流为0,即低电频复位,RC电路有一个电池充电曲线图(即电容器两直流电压转变曲线图),单片机鉴别外界脉冲信号有一个联接工作电压,确保rc电源电路电容器工作电压充到单片机临界值工作电压的时间段在2个振荡周期之上就能达到单片机复位标准;

当3.3V开关电源加进VCC3.3时,RC电路通断,NRST与地的电势差为电容器与地的电势差。NRST与地的电势差仅有电容器电池充电结束后才会做到3.3V,因此在电容器的电池充电流程中,给集成ic引脚的数据信号全是低电频。依据RC电路电池充电表达式V(t)=U A*e-(t/RC),只需有效的挑选好R跟C的值就可以确保电池充电時间超过集成ic复位所规定的時间。大家一般R挑选10K电阻器,C挑选0.1uF电容器。

晶振电路引脚

STM32有2组晶振电路,一组用于给单片机给予主时钟(5:OSC_IN,6:OSC_OUT),主时钟晶振电路应用8MHz的晶振电路(为了更好地程序流程內部内存超频便捷,一般采用8MHz的晶振电路)。

一组用于给RTC给予时钟(3:OSC32_IN,4:OSC32_OUT),RTC时钟晶振电路,必须联接32.768K的晶振电路,有关为何要用32.768KHz,大伙儿可以去百度搜索了解一下哈。

具体运用中,假如无需RTC作用得话,RTC的晶振电路无须联接。

STM32的时钟电源电路又有内时钟和外时钟二种方式。

外界时钟是在OSC_IN和OSC_OUT中间再加上一个晶振电路,单片机內部震荡器便能造成自激振荡波动,造成时钟数据信号,在晶振电路的两边再加上20~30pF的高压瓷片电容具有了调整时钟頻率的功效,让頻率更为平稳。

內部时钟是STM32內部有时钟造成,因此假如无需外界晶振电路得话,还可以无需联接,內部时钟是用集成ic內部谐振电路,精密度不高,温飘也比较大,不用外界震荡器件。

BOOT引脚

STM32有两个BOOT引脚,分别是BOOT0和BOOT1,这两个引脚的高低电频,决策了单片机的运行方法和运转方法。

第一种(BOOT1=X,BOOT0=0)运行方法是最常见的客户FLASH运行。默认设置运行方法。

第二种(BOOT1=0,BOOT0=1)运行方法是系统软件储存器运行方法。STM32中内置的BootLoader( 便是一般说的ISP程序流程)便是在这类运行方法中,假如发生程序流程硬件配置不正确得话可以转换BOOT0=1到该方式下再次烧录Flash就可以恢复过来。 BootLoader所在地的信息在集成ic在出厂后没人可以改动或擦掉,即它是一个ROM区。

第三种(BOOT1=1,BOOT0=1)运行方法是STM32嵌入的SRAM运行。该方式用以调节。

一般我全是将BOOT0和BOOT1接地装置。

上边便是最小系统的所有内容,自然仅有上边的部位还不好,一般最小系统还包含下边几一部分:

电路:

由于STM32单片机一般全是3.3V供电系统,而日常生活一般常用的都5V开关电源(电脑上的USB口,手机充电头,移动充电器...),因此一般应用AMS1117-3.3V 可调稳压电源集成ic将5V降血压为3.3V,该集成ic的封裝一般为SOT223。

下载电源电路:

自然除开上边几一部分认为,还要一个下载电源电路,STM32的下载方法有如下所示几类:

(1)串口通信下载:应用串口通信下载必须单片机内有相对的应用程序的适用,而系统软件储存器中就放了那么一段程序流程,由ST 在生产流水线载入,用以根据常用的串行通信对闪存芯片储存器开展再次程序编写。(在系统软件储存器运行方式下下载,由于在生产厂家带来的BootLoader中,给予了串口通信下载程序流程的固定件,可以借助这一BootLoader将程序流程下载到系统软件的Flash中。程序流程烧写在FLASH)。

留意:应用此类方法必须BOOT0=1,即要有外界电源电路适用才可以完成串口通信下载。

(2)JLINK或是STLINK下载

一般大家应用JTAG或是SWD方式下载程序流程。

强烈推荐应用SWD方式下载,SWD方式只要三个引脚(GND、SWCLK、SWDIO)就可以完成程序流程的下载作用。

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