NANO-stm32F103-HAL库基础指南--开发板硬件介绍

一、开发板介绍

1. 8 个 LED
   这是开发板板载的八个 LED 灯（DS0-DS7），都为红色。可以像 51 那样实现跑马灯。 我们一般的应用 2 个 LED 足够了，在调试代码的时候，使用 LED 来指示程序状态，是非常不错的一个辅助调试方法。NANO STM32F103 几乎每个实例都使用了 LED 来指示程序的运 行状态。
2. 仿真器功能选择开关
   这是开发板的仿真器功能选择开关（SW1），开关用于选择板载的 ST_LINK V2.1 仿真器对内部或外部使用，往左拨（INS）对内部 STM32F103RBT6 芯片使用，往右拨（EXT）则对外 部 MCU 使用（通过 P4 SWD 口）。注意：仿真器功能选择开关必须在上电前设置好！
3. SWD 调试接口
   这是开发板的 SWD 调试接口（P4），该接口主要是给外部 MCU 下载调试使用的，前提：SW1 开关必须往右拨（打到 EXT 位置）。
4. USB SLAVE
   这是开发板板载的一个 MicroUSB 头（USB_SLAVE），用于 USB 从机（SLAVE）通信， 一般用于 STM32 与电脑的 USB 通信。通过此 MicroUSB 头，就可以和电脑进行 USB 通信了。
5. STM32F103C8
   这是开发板的 ST_LINK V2.1 仿真器的主控芯片（U8），型号为：STM32F103C8T6。该芯 片具有 20KB SRAM，64KB FLASH，内部运行 ST_LINK V2.1 仿真器的固件。
6. USB JTAG
   这是开发板板载的一个 MicroUSB 头（USB _JTAG），即板载 ST LINK V2.1 的 USB 口， 通过该接口，可以实现：供电、下载、仿真调试和串口通信等功能。注意：USB JTAG 和 USB SLAVE 接口是没有共用的，当两个接口 USB 都接上，可以给板子提供更大的电流。
7. 有源蜂鸣器
   这是开发板的板载蜂鸣器（BEEP），可以实现简单的报警/闹铃等功能。
8. 红外接收头
   这是开发板的红外接收头（U3），可以实现红外遥控功能，通过这个接收头，可以接受市 面常见的各种遥控器的红外信号，大家甚至可以自己实现万能红外解码。当然，如果应用得当， 该接收头也可以用来传输数据。
9. DS18B20/DHT11 接口
   这是开发板的一个复用接口（U2），该接口由 4 个镀金排孔组成，可以用来接 DS18B20/DS1820 等数字温度传感器。也可以用来接 DHT11 这样的数字温湿度传感器。实现一 个接口，2 个功能。不用的时候，大家可以拆下上面的传感器，放到其他地方去用，使用上是十分方便灵活的。
10. USB 串口/串口 1
    这是 ST_LINK V2.1 仿真器虚拟串口与 STM32F103RBT6 的串口 1 进行连接的接口（P5）， 标号 RXD 和 TXD 是 ST_LINK V2.1 仿真器虚拟串口的两个数据口，而 PA9（TXD）和 PA10 （RXD）则是 STM32 的串口 1 的两个数据口（复用功能下）。他们通过跳线帽对接，就可以 连接在一起了，从而实现 STM32 的串口通信。 注意：板载的 ST LINK 虚拟串口和 STM32F103RBT6 芯片的串口并没有直接连接在一起， 而是通过跳线帽连接，这个设计，可以让大家把 NANO 板当成一个 USB 的转 TTL 的虚拟串口， 来和其他板子通信，而其他板子的串口，也可以方便地接到 NANO 板上。
11. 复位按键
    这是开发板板载的复位按键（RESET），用于复位 STM32，还具有复位数码管显示的功能，因为数码管的驱动电路 74HC595 芯片的复位引脚和 STM32 的复位引脚是连接在一起的，当按下该键的时候，STM32 和 74HC595 一并被复位。
12. 启动选择端口
    这是开发板板载的启动模式选择端口（P2），STM32 有 BOOT0（B0）和 BOOT1（B1） 两个启动选择引脚，用于选择复位后 STM32 的启动模式，但 BOOT1 我们默认接了下拉电阻 （BOOT1=0）。在开发板上，我们通过跳线帽选择 STM32 的启动模式。关于启动模式的说明， 请看 2.1.5 小节。
13. 4 个按键
    这是开发板板载的 4 个机械式输入按键（KEY0、KEY1、KEY2 和 KEY_UP），其中 KEY_UP 具有唤醒功能，该按键连接到 STM32 的 WAKE_UP（PA0）引脚，可用于待机模式下的唤醒， 在不使用唤醒功能的时候，也可以做为普通按键输入使用。 其他 3 个是普通按键，可以用于人机交互的输入，这 3 个按键是直接连接在 STM32 的 IO 口上的。这里注意 KEY_UP 是高电平有效，而 KEY0、KEY1 和 KEY2 是低电平有效，大家在 使用的时候留意一下。
14. TPAD 触摸按钮
    是开发板板载的一个电容触摸输入按键（TPAD），利用电容充放电原理，实现触摸按键检测功能。
15. 电源指示灯
    这是开发板板载的一颗蓝色的 LED 灯（PWR），用于指示电源状态。在电源开启的时候 （通过板上的电源开关控制），该灯会亮，否则不亮。通过这个 LED，可以判断开发板的上电 情况。
16. 可调电位器
    这是开发板板载的 100K 可调电位器（VR1），可用于调节 ADC 的采样电压（需短接 P3 口的 ADC 和 VR 排针）。
17. 多功能接口
    这是由 1 个 4P 排针组成的接口（P3）。端口可以实现的功能有：ADC 电压采集和电容触 摸按键，通过 1 个跳线帽的设置，就可以实现不同的功能。
18. 3.3V 电源输入/输出
    这是开发板板载的一组 3.3V 电源输入输出排针（2*3）（VOUT1）用于给外部提供 3.3V 的电源，也可以用于从外部接 3.3V 的电源给板子供电。 大家在实验的时候可能经常会为没有 3.3V 电源而苦恼不已，有了正点原子 NANO 板，你就可以很方便的拥有一个简单的 3.3V 电源（USB 供电的时候，最大电流不能超过 500mA，双 USB 供电的时候，最大可达 1000mA）。
19. 5V 电源输入/输出
    这是开发板板载的一组 5V 电源输入输出排针（2*3）（VOUT2），该排针用于给外部提供 5V 的电源，也可以用于从外部接 5V 的电源给板子供电。 同样大家在实验的时候可能经常会为没有 5V 电源而苦恼不已，正点原子充分考虑到了大 家需求，有了这组 5V 排针，你就可以很方便的拥有一个简单的 5V 电源（USB 供电的时候， 最大电流不能超过 500mA，双 USB 供电的时候，最大可达 1000mA）。
20. 电源开关
    这是开发板板载的电源开关（K1）。该开关用于控制整个开发板的供电，如果切断，则整 个开发板都将断电，电源指示灯（PWR）会随着此开关的状态而亮灭。
21. 74HC138D
    这是开发板板载的 74HC138D 芯片（U7），该芯片为 3-8 译码器芯片，在开发板上用于驱 动数码管的位选功能。
22. 2 个四位共阴极数码管
    这是开发板板载的 2 个四位共阴极数码管（LEDSEG1 和 LEDSEG2），颜色为红色，尺寸 为 0.28 寸，在开发板中用作显示功能。
23. 后备电池接口
    这是 STM32 后备区域的供电接口（BAT1），可安装 CR1220 电池（默认安装了），可以用来给 STM32 的后备区域提供能量，在外部电源断电的时候，维持后备区域数据的存储，以 及 RTC 的运行。
24. 74HC595D
    这是开发板板载的 74HC595D 芯片（U6），该芯片为串行转并行数据芯片，在开发板上用 于驱动数码管段选功能。 25. 24C02 这是开发板板载的 EEPROM 芯片（U5），容量为 2Kb，即 256 字节。用于存储一些掉电 不能丢失的重要数据，比如系统设置的一些参数等。有了这个就可以方便的实现掉电数据保存。
25. STM32F103RBT6
    这是开发板的核心芯片（U1），型号为：STM32F103RBT6。该芯片拥有：128KB FLASH、 20KB SRAM、3 个通用定时器、1 个高级定时器、1 个 DMA 控制器（共 7 个通道）、2 个 SPI、 2 个 IIC、3 个串口、1 个 RTC、2 个看门狗、1 个 Systick 定时器、1 个 USB、1 个 CAN、2 个 12 位 ADC、以及 51 个通用 IO 口。
26. W25Q16
    这是开发板外扩的 SPI FLASH 芯片（U4），容量为 16Mbit，即 2M 字节，可用于存储用 户数据。
27. IO 扩展接口
    这是开发板的主要 IO 扩展接口（P1），由 1 个 2*10 的排针组成，总共引出 18 个 IO 口， 同时还带有 3.3V 和 GND 输出，方便扩展外接其他模块。

STM32F103RBT6 总共有 51 个 IO，除去 RTC 和 HSE 晶振占用的 4 个，还剩 47 个，由于部分 IO 口被板载的功能芯片占用了，就没做引出。过 P1 排针引出了 18 个 IO，通过 P5 排针引 出了 2 个 IO 口，通过 P3 排针，引出了 1 个 IO 口，这样总共引出了 21 个 IO 口。

二、引脚分配图

引脚栏即 STM32F103RBT6 的引脚编号；GPIO 栏则表示 GPIO；连接资源栏 表示了对应 GPIO 所连接到的网络；独立栏，表示该 IO 是否可以完全独立（不接其他任何外设 和上下拉电阻）使用，通过一定的方法，可以达到完全独立使用该 IO，Y 表示可做独立 IO，N 表示不可做独立 IO；连接关系栏，则对每个 IO 的连接做了简单的介绍。

注意事项：
1， 开发板一般情况是由 USB_JTAG 口供电，由于该口为 ST_LINK 的 USB 口，在第一次上电的时候会提示安装 ST_LINK 驱动。STLINK 驱动在，资料包 5，软件资料->ST LINK 驱动文件夹。
2， 1 个 USB 供电最多 500mA，且由于导线电阻存在，供到开发板的电压，一般都不会有 5V，如果外接了多个大负载模块，可能引起 USB 供电不够，建议可以同时插 2 个 USB 口，并插上 USB_SLAVE，这样供电可以更足一些。
3， 开发板自带了 ST_LINK V2.1 的仿真器，在对 NANO 开发板下载或仿真程序时，必须 将 SW1 开关拨到左边（INS），同时 P4 排针的信号线尽量不要连接外部，避免干扰信号线，从而导致 NANO 板下载或仿真程序失败。需要对外部电路的 MCU 使用，则将 SW1 开关拨到右边（EXT），通过 P4 排针信号线的线序连接到外部对应接口上。记住： 无论仿真器给外部还是内部使用，MCU 必须选择为 SWD 模式。
4， 当你想使用某个 IO 口用作其他用处的时候，请先看看开发板的原理图，确定 IO 口是否有连接在开发板的某个外设上，如果有，该外设的这个信号是否会对你的使用造成干 扰，先确定无干扰，再使用这个 IO。比如 PB8 就不怎么适合再用做其他输出，因为他接了蜂鸣器，如果你输出低电平就会听到蜂鸣器的叫声了。
5， 开发板上存在跳线帽，大家在使用某个功能的时候，要先查查这个是否需要设置跳线帽，以免浪费时间，如：P5 跳线帽没接，虚拟串口无法使用。P3 跳线帽没接，ADC 电压采集或 TPAD 触摸按键无法使用。