STM32最小系统硬件组成详解

STM32最小系统硬件组成详解

0组成： 电源   复位   时钟    调试接口  启动

1、电源 ： 一般3.3V  LDO供电   加多个0.01uf去耦电容  

2、复位：有三种复位方式：上电复位、手动复位、程序自动复位

通常低电平复位：（51单片机高电平复位，电容电阻位置调换）

上电复位，在上电瞬间，电容充电，RESET出现短暂的低电平，该低电平持续时间由电阻和电容共同决定，计算方式如下：t = 1.1RC（固定计算公式）  1.1*10K*0.1uF=1.1ms

需求的复位信号持续时间约在1ms左右。

手动复位：按键按下时，RESET和地导通，从而产生一个低电平，实现复位。

3、时钟 ：   晶振+起振电容  +（反馈电阻MΩ级）   

如使用内部时钟：

对于100脚或144脚的产品，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。

2）对于少于100脚的产品，有2种接法：

i）OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性。

32.768KHZ：

可选择只接高速外部时钟8MHZ或 既多接一个32.768MHZ的外部低速时钟。

32.768KHZ时钟作用：      用于精准计时电路  万年历

通常会选择32.768KHz的晶振，原因在于32768=2^15，而嵌入式芯片分频设置寄存器通常是2的次幂的形式，这样经过15次分频后，就很容易的1HZ的频率。实现精准定时。用于精准计时电路  万年历 

晶振：一般选择8MHZ  方便倍频     

有源：更稳定 成本更高 需要接电源供电  不需要外围电路      3脚单线输出  

无源：精度基本够 方便灵活 便宜          最大区别：是否需要单独供电         无源晶振需要外接起振电容：晶振的两侧有两个电容

OSC——OUT不接，悬空

                                                                                  有源晶振

作用：

1、使晶振两端的等效电容等于或接近于负载电容；

2、起到一定的滤波的作用，滤除晶振波形中的高频杂波；

该起振电容的大小一般选择10~40pF，当然根据不同的单片机使用手册可以具体查阅，如果手册上没有说明，一般选择20pF、30pF即可，这是个经验值。

调整电容可微调振荡频率：

一般情况下，增大电容会使振荡频率下降，而减小电容会使振荡频率升高，

反馈电阻：   1M    负反馈    同时也是限流

1、连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移； 整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，

2、 晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在M欧级；

3、 限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振，有的晶振不需要是因为把这个电阻已经集成到了晶振里面。             

 

4、启动：  用户使用通常都设置成Boot0  Boot1均为0即均为低电平  

M3核的器件有3种启动方式，M4的有4种。通过BOOT0，BOOT1的电平进行选择。

       STM32三种启动模式对应的存储介质均是芯片内置的，它们是：

1）用户闪存 = 芯片内置的Flash。

2）SRAM = 芯片内置的RAM区，就是内存啦。

3）系统存储器 = 芯片内部一块特定的区域，芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader，就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除，即它是一个ROM区，它是使用USART1作为通信口。

       M4在上述基础上又增加了可在FSMC的BANK1区域启动。

5、调试接口：STM32有两种调试接口，JTAG为5针，  SWD为2线串行（一共四线）

此外还有采用USB进行程序烧写和数据输出：和电脑USB口连接也可以进行小负载驱动供电。

通常采用CH340G的芯片：实现USB转串口。

需要单独的振荡电路 12MHZ 

使用该芯片将电脑的USB映射为串口使用，  注意电脑上应安装串口驱动程序，否则不能正常识别。

当烧写程序时，我们希望BOOT0=1，BOOT1=0。当烧写完成后我们希望BOOT0=0，BOOT1=0（这个模式BOOT1可以是0可以是1，这里我们让BOOT1拉低，即整个过程BOOT1都为L接地，简化电路设计）。