STM32單片機(jī)最小系統(tǒng)詳解
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STM32F103RCT6------------:
STM32F103RCT6是一種嵌入式-微控制器的集成電路(IC),32位 Cortex-M3內(nèi)核處理器,速度是72MHz,程序存儲(chǔ)器容量是256KB,程序存儲(chǔ)器類型是FLASH,RAM容量是48K,封裝LQFP64。
STM32單片機(jī)命名規(guī)則:
STM32單片機(jī)最小系統(tǒng):
所謂單片機(jī)最小系統(tǒng),就是讓單片機(jī)能夠正常運(yùn)行,最少且必須的器件所組成的系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)上電之后,單片機(jī)可以正常復(fù)位,下載程序,除此之外沒(méi)有其他任何功能。在最小系統(tǒng)保證正確的基礎(chǔ)上,可以依次添加其他功能模塊或器件,使之單片機(jī)具有實(shí)際功能。STM32單片機(jī)最小系統(tǒng)包括一個(gè)復(fù)位電路和一個(gè)時(shí)鐘電路。如下圖1所示。圖中復(fù)位電路使用的是上電復(fù)位電路,STM32單片機(jī)NRST引腳輸入低電平,則發(fā)生復(fù)位。
圖1 STM32F103單片機(jī)最小系統(tǒng)
電源引腳:
正常產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候,每個(gè)電源引腳旁邊,最好放置一個(gè)0.1uF的電容濾波,用來(lái)濾除電源的噪聲雜波。
復(fù)位引腳NRST
單片機(jī)實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位的原理:
在復(fù)位引腳NRST上外接電容和電阻。當(dāng)復(fù)位電平(低電平)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效,系統(tǒng)上電后由于電容的充電,會(huì)保持一段時(shí)間的低電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。剛上電,電容兩端電壓為0,即低電平復(fù)位,RC電路有個(gè)充電曲線(即電容兩端電壓變化曲線),單片機(jī)識(shí)別外部電平有一個(gè)連接電壓,保證rc電路電容電壓充到單片機(jī)臨界電壓的時(shí)間在兩個(gè)機(jī)器周期以上就能滿足單片機(jī)復(fù)位條件;當(dāng)3.3V電源加到VCC3.3時(shí),RC電路導(dǎo)通,NRST與地的電位差為電容與地的電位差。NRST與地的電位差只有電容充電完畢后才會(huì)達(dá)到3.3V,所以在電容的充電過(guò)程中,給芯片引腳的信號(hào)都是低電平。根據(jù)RC電路充電方程式V(t)=U+A*e-(t/RC),只要合理的選擇好R跟C的值就可以保證充電時(shí)間大于芯片復(fù)位所要求的時(shí)間。我們一般R選擇10K電阻,C選擇0.1uF電容。
晶振引腳
STM32有兩組晶振,一組用來(lái)給單片機(jī)提供主時(shí)鐘(5:OSC_IN,6:OSC_OUT),主時(shí)鐘晶振使用8MHz的晶振(為了程序內(nèi)部倍頻方便,一般選用8MHz的晶振)。一組用來(lái)給RTC提供時(shí)鐘(3:OSC32_IN,4:OSC32_OUT),RTC時(shí)鐘晶振,需要連接32.768K的晶振,關(guān)于為什么要用32.768KHz,大家可以去百度了解一下哈。實(shí)際應(yīng)用中,如果不用RTC功能的話,RTC的晶振不必連接。
BOOT引腳
電源電路:
因?yàn)镾TM32單片機(jī)一般都是3.3V供電,而生活中一般常見(jiàn)的都是5V電源(電腦的USB口,手機(jī)充電器,移動(dòng)電源...),所以一般使用AMS1117-3.3V 穩(wěn)壓電源芯片將5V降壓為3.3V,該芯片的封裝一般為SOT223。
下載電路:
當(dāng)然除了上面幾部分以為,還需要一個(gè)下載電路,STM32的下載方式有如下幾種:(1)串口下載:使用串口下載需要單片機(jī)內(nèi)有相應(yīng)的程序的支持,而系統(tǒng)存儲(chǔ)器中就放了這么一段程序,由ST 在生產(chǎn)線上寫入,用于通過(guò)可用的串行接口對(duì)閃存存儲(chǔ)器進(jìn)行重新編程。(在系統(tǒng)存儲(chǔ)器啟動(dòng)模式下下載,因?yàn)樵趶S家提供的BootLoader中,提供了串口下載程序的固件,可以通過(guò)這個(gè)BootLoader將程序下載到系統(tǒng)的Flash中。程序燒錄在FLASH)。注意:使用此種方式需要BOOT0=1,即需要有外部電路支持才可以實(shí)現(xiàn)串口下載。
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