stm32f103c8t6最小系統(tǒng)板原理圖和構(gòu)成講解

最小系統(tǒng)板構(gòu)成

這個(gè)是最小系統(tǒng)板的圖片

最小系統(tǒng)板可以簡(jiǎn)單理解為： STM32芯片、外圍電路元件、PCB板子 三部分經(jīng)過(guò)焊接制成的。
他們之間存在這必然的聯(lián)系關(guān)系，下面我們會(huì)逐一講解。

STM32芯片講解

芯片的外設(shè)功能

在 STM32中文參考手冊(cè) 的 復(fù)用功能描述 部分可以看到 ，每個(gè)芯片功能對(duì)應(yīng)的引腳，我們?cè)谠O(shè)計(jì)硬件的時(shí)候要找到對(duì)應(yīng)引腳才能完成對(duì)應(yīng)的功能。
比如要我們要使用語(yǔ)言模塊，語(yǔ)音模塊一般用串口控制，那么就需要設(shè)計(jì)引腳的時(shí)候把有串口功能的引腳和語(yǔ)音模塊連接一塊去。

芯片的編程控制方式

常見(jiàn)的開(kāi)發(fā)軟件：
STM32CubeIDE: ST 官方提供的免費(fèi) IDE，集成了代碼編輯、編譯、調(diào)試功能，支持 STM32 系列的所有微控制器。
Keil MDK: ARM 公司提供的開(kāi)發(fā)工具，提供強(qiáng)大的編譯器、調(diào)試器，支持 STM32 微控制器。
IAR Embedded Workbench: 提供全面的開(kāi)發(fā)功能，支持多種微控制器，包括 STM32。

這里我們推薦使用STM32CubeMX完成初始化工作，使用Keil MDK繼續(xù)開(kāi)發(fā)邏輯部分。
使用現(xiàn)在主推的HAL庫(kù)開(kāi)發(fā)。

芯片工作需要的外圍電路

原理圖講解

原理圖我們就講解市面最常見(jiàn)最小系統(tǒng)板原理圖。
單片機(jī)最小系統(tǒng)一般有晶振電路、電源電路、復(fù)位電路以及調(diào)試電路組成.

電源電路

主要有兩部分組成：

供電電路

可以使用普通的USB接口電路，5V電源輸出

降壓電路

USB的5V輸入，然后輸出為3.3V

這里使用兩種不同的電容。
輸入濾波電容的作用：
輸入電壓，當(dāng)接入電源，其幅值是從零起始的，波動(dòng)非常大，加入足夠容量的電容進(jìn)行濾波后，因電容的充放電效應(yīng)，該脈動(dòng)直流變成紋波不大的直流電，這是輸入濾波的作用。
輸出濾波電容的作用：
穩(wěn)壓電路的工作過(guò)程需要從輸出采樣，然后根據(jù)其反饋值調(diào)節(jié)輸出以達(dá)穩(wěn)壓的目的。如果此時(shí)沒(méi)有輸出濾波電容，只要因負(fù)載變化帶來(lái)的電壓波動(dòng)頻率恰好與穩(wěn)壓電路的調(diào)節(jié)速率差不多就會(huì)產(chǎn)生振蕩效應(yīng)，導(dǎo)致輸出失控，所以穩(wěn)壓輸出也必須加濾波電容，而且增加濾波電容也可以進(jìn)一步增加穩(wěn)壓輸出的穩(wěn)定性。
大電容和小電容并聯(lián)的作用：
至于與大容量電解電容并聯(lián)的小電容，其作用在于旁路頻率較高的波動(dòng)電壓，因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/485708.html">鋁電解電容的制造工藝導(dǎo)致其具有較大的ESL（等效電感），無(wú)法濾除高頻成份，故需加個(gè)小電容。

晶振電路

晶振電路用來(lái)給芯片提供時(shí)鐘信號(hào)，原理圖如下：

需要注意的是：

畫(huà)板時(shí)晶振盡量離芯片近一點(diǎn)
晶振底部盡量不要穿過(guò)其他支路，防止信號(hào)串?dāng)_
不同型號(hào)的晶振可能需要不同的電路設(shè)計(jì)，根據(jù)自己使用的晶振型號(hào)設(shè)計(jì)，例如使用村田的CSTCE系列晶振，可以設(shè)計(jì)成如下電路：

晶振的選擇要根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)來(lái)選，本芯片4-16M可選

注意：上圖使用了F102芯片手冊(cè)，在外接晶振方面F103上是一樣的

復(fù)位電路

復(fù)位電路如下：

stm32有三種復(fù)位方式：電源復(fù)位、系統(tǒng)復(fù)位和后備域復(fù)位

電源復(fù)位時(shí)，當(dāng)NRST引腳被拉低，產(chǎn)生外部復(fù)位，并產(chǎn)生復(fù)位脈沖，從而使系統(tǒng)復(fù)位。

去耦電容
主要用來(lái)濾除雜波，保持引腳電壓的穩(wěn)定。這些電容也盡量離芯片相關(guān)引腳近一點(diǎn)。分布在芯片四周即可。

調(diào)試下載電路

BOOT選擇


調(diào)試電路（SW接線方式）
PA13對(duì)應(yīng)SWD，PA14對(duì)應(yīng)SWC

對(duì)應(yīng)仿真器連接如下圖：

其他外圍電路

電源指示燈

測(cè)試LED燈

注意：如果要使用PC13,PC14和PC15則VBAT需要接3.3V
這是因?yàn)閂BAT引腳和芯片的其他VSS和VDD引腳功能是一致的，都是用來(lái)給相鄰片區(qū)引腳供電。每個(gè)VSS/VDD都要外接電源的目的是提供相對(duì)純凈穩(wěn)定的電源。其實(shí)只接一組VSS和VDD也是可以的，但是為了保證提供給相鄰片區(qū)的電源穩(wěn)定純凈，通常都這樣連接。

外圍接口

注意：排序時(shí)，圍繞stm32芯片一個(gè)方向順序排列網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，依次排列外接IO，方便PCB排版.

芯片STM32F103C8T6

封裝是LQFP48，注意BOOT引腳接10K電阻

文章參考資料:STM32中文參考手冊(cè)_V10
博客:https://blog.csdn.net/sinat_40936062/article/details/95244689