什么是最小系統(tǒng)呢?就是芯片可以真正工作所需的必要的硬件系統(tǒng)。如果只是把一個(gè)芯片放在你面前,你跟它說(shuō):來(lái),輸出個(gè)占空比百分之五十的正弦波。當(dāng)然不能輸出,這是毫無(wú)疑問(wèn)的。那還需要什么呢?
--電源電路的設(shè)計(jì):
它是電子芯片,想要工作是吧?最最起碼的條件,你得給人家供電吧。(--供電?這容易,我的插排上還有空余的插口,哈哈。--要是真供上220V那估計(jì)就得起火了。)根據(jù)芯片手冊(cè)上說(shuō),給STM32供電需要用3.3V的電壓。我們可以找一個(gè)5V的電壓來(lái)充當(dāng)總電源,可能疑問(wèn)了,剛才還說(shuō)3.3V怎么就用5V呢,因?yàn)榧呻娐芳奢^高的芯片一般是3.3V供電,較低的也常常是功能較簡(jiǎn)單的芯片一般是5V供電。因?yàn)橐粔K電路板上長(zhǎng)長(zhǎng)有各種芯片,所以要統(tǒng)籌兼顧。況且我們有個(gè)很簡(jiǎn)單的方式就能把5V轉(zhuǎn)換成3.3V。 怎么轉(zhuǎn)換呢?我們又用到了一類(lèi)芯片,它們可不同于我們一直心心念念的微處理器,它們從生下來(lái)就注定只能完成一件事,就是電壓轉(zhuǎn)換,但因?yàn)樗麄冇泻芏嗟男值芙忝,就完成了多種電壓轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)。 在這里跟大家說(shuō)的是一款叫LM1117-3.3的芯片,介紹它的原因就是因?yàn)樗鼉r(jià)格便宜,體積較小而且已經(jīng)足夠勝任我們的任務(wù)要求。 我們剛剛接觸一個(gè)芯片時(shí),通常對(duì)我們最重要的資料就是芯片手冊(cè)。它通常會(huì)告訴我們比較重要的信息。
比如說(shuō)元器件的封裝: ![]()
還有比較重要的參數(shù):
下面這個(gè)圖里可以看出LM1117芯片也是一個(gè)系列,LM1117_XX,而那個(gè)XX對(duì)應(yīng)的就是輸出電壓,所以我已經(jīng)把我們所用的LM1117-3.3用高亮標(biāo)出?梢钥闯,LM1117-3.3的輸入電壓范圍是4.75V-12V ![]()
下面的圖里我們可以看出:LM1117-3.3芯片理論上輸出應(yīng)為3.3V,輸出最大的是3.399V,輸出最小的情況是3.201V。也就是上差下差不會(huì)大于0.1V,一看這誤差我們能接受,這就用它行。 ![]()
還有一個(gè)很重要很重要的東西,那就是典型應(yīng)用電路:這個(gè)在我們實(shí)際應(yīng)用中呢可以進(jìn)行補(bǔ)充完善,但大體要尊重典型電路。 其實(shí)總有人說(shuō),該好好學(xué)學(xué)英語(yǔ)啊,要不然芯片手冊(cè)真心看不懂啊。
我倒是也覺(jué)得該好好學(xué)學(xué)英語(yǔ),但你看我上邊那其實(shí)也是用的英文的芯片手冊(cè),那你看我的截圖里有幾個(gè)英文呢。那幾個(gè)不認(rèn)識(shí)的用有道詞典查查就行。好好學(xué)學(xué)英語(yǔ)是應(yīng)該,但別拿英文不好當(dāng)成什么很大的問(wèn)題。畢竟目前接觸的東西還都很基礎(chǔ),況且一個(gè)電子元件的說(shuō)明書(shū)不比英文的詩(shī)歌話劇的。 下面這個(gè)圖呢,是常用的LM1117-3.3的實(shí)用電路:很簡(jiǎn)單的,只是兩邊分別并上了兩個(gè)電容就行。
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那么我們有了3.3V的電壓了要接到芯片的哪里呢? 記得上次和大家說(shuō)的VDD_1、DD_2、...VDD_11和VSS_1、VSS_2、...VSS_11。大家在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí),其實(shí)VDD_1和VSS_1是一組的(自然VDD_2和VSS_2是也一組的,一共11組)。要把這11組引腳每組引腳間并聯(lián)一個(gè)104電容這件事嗎? 就是接到這11組上: ![]()
自然不要忘記并聯(lián)上的電容。 ![]()
當(dāng)完成這些時(shí)呢,芯片的也就供上電了,但還沒(méi)有完成,因?yàn)镾TM32F103ZET6還有個(gè)虛擬供電部分的電路,這塊呢,既可以粗略的設(shè)計(jì),也可以復(fù)雜的設(shè)計(jì)。因?yàn)槟剡@個(gè)虛擬供電部分電路是給A/D轉(zhuǎn)化器作參考用的,你對(duì)A/D轉(zhuǎn)化器要求比較高呢就復(fù)雜點(diǎn)設(shè)計(jì),如果沒(méi)那么高的要求啊就簡(jiǎn)單點(diǎn)設(shè)計(jì)就行。那個(gè)內(nèi)容也不少,下周再說(shuō)。
這里的原理圖都是自己畫(huà)的,倒不是因?yàn)闉榱税l(fā)這個(gè)特意畫(huà)的,因?yàn)槲覀冏约涸O(shè)計(jì)的麥粒夢(mèng)想—S1開(kāi)發(fā)板也正在一點(diǎn)點(diǎn)的萌芽,從硬件設(shè)計(jì)、C編程等等學(xué)習(xí)資料都在逐步豐富。 什么是最小系統(tǒng)呢?就是芯片可以真正工作所需的必要的硬件系統(tǒng)。如果只是把一個(gè)芯片放在你面前,你跟它說(shuō):來(lái),輸出個(gè)占空比百分之五十的正弦波。當(dāng)然不能輸出,這是毫無(wú)疑問(wèn)的。那還需要什么呢?
--電源電路的設(shè)計(jì):
它是電子芯片,想要工作是吧?最最起碼的條件,你得給人家供電吧。(--供電?這容易,我的插排上還有空余的插口,哈哈。--要是真供上220V那估計(jì)就得起火了。)根據(jù)芯片手冊(cè)上說(shuō),給STM32供電需要用3.3V的電壓。我們可以找一個(gè)5V的電壓來(lái)充當(dāng)總電源,可能疑問(wèn)了,剛才還說(shuō)3.3V怎么就用5V呢,因?yàn)榧呻娐芳奢^高的芯片一般是3.3V供電,較低的也常常是功能較簡(jiǎn)單的芯片一般是5V供電。因?yàn)橐粔K電路板上長(zhǎng)長(zhǎng)有各種芯片,所以要統(tǒng)籌兼顧。況且我們有個(gè)很簡(jiǎn)單的方式就能把5V轉(zhuǎn)換成3.3V。 怎么轉(zhuǎn)換呢?我們又用到了一類(lèi)芯片,它們可不同于我們一直心心念念的微處理器,它們從生下來(lái)就注定只能完成一件事,就是電壓轉(zhuǎn)換,但因?yàn)樗麄冇泻芏嗟男值芙忝,就完成了多種電壓轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)。 在這里跟大家說(shuō)的是一款叫LM1117-3.3的芯片,介紹它的原因就是因?yàn)樗鼉r(jià)格便宜,體積較小而且已經(jīng)足夠勝任我們的任務(wù)要求。 我們剛剛接觸一個(gè)芯片時(shí),通常對(duì)我們最重要的資料就是芯片手冊(cè)。它通常會(huì)告訴我們比較重要的信息。
比如說(shuō)元器件的封裝: ![]()
還有比較重要的參數(shù):
下面這個(gè)圖里可以看出LM1117芯片也是一個(gè)系列,LM1117_XX,而那個(gè)XX對(duì)應(yīng)的就是輸出電壓,所以我已經(jīng)把我們所用的LM1117-3.3用高亮標(biāo)出。可以看出,LM1117-3.3的輸入電壓范圍是4.75V-12V ![]()
下面的圖里我們可以看出:LM1117-3.3芯片理論上輸出應(yīng)為3.3V,輸出最大的是3.399V,輸出最小的情況是3.201V。也就是上差下差不會(huì)大于0.1V,一看這誤差我們能接受,這就用它行。 ![]()
還有一個(gè)很重要很重要的東西,那就是典型應(yīng)用電路:這個(gè)在我們實(shí)際應(yīng)用中呢可以進(jìn)行補(bǔ)充完善,但大體要尊重典型電路。 其實(shí)總有人說(shuō),該好好學(xué)學(xué)英語(yǔ)啊,要不然芯片手冊(cè)真心看不懂啊。
我倒是也覺(jué)得該好好學(xué)學(xué)英語(yǔ),但你看我上邊那其實(shí)也是用的英文的芯片手冊(cè),那你看我的截圖里有幾個(gè)英文呢。那幾個(gè)不認(rèn)識(shí)的用有道詞典查查就行。好好學(xué)學(xué)英語(yǔ)是應(yīng)該,但別拿英文不好當(dāng)成什么很大的問(wèn)題。畢竟目前接觸的東西還都很基礎(chǔ),況且一個(gè)電子元件的說(shuō)明書(shū)不比英文的詩(shī)歌話劇的。 下面這個(gè)圖呢,是常用的LM1117-3.3的實(shí)用電路:很簡(jiǎn)單的,只是兩邊分別并上了兩個(gè)電容就行。
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那么我們有了3.3V的電壓了要接到芯片的哪里呢? 記得上次和大家說(shuō)的VDD_1、DD_2、...VDD_11和VSS_1、VSS_2、...VSS_11。大家在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí),其實(shí)VDD_1和VSS_1是一組的(自然VDD_2和VSS_2是也一組的,一共11組)。要把這11組引腳每組引腳間并聯(lián)一個(gè)104電容這件事嗎? 就是接到這11組上: ![]()
自然不要忘記并聯(lián)上的電容。 ![]()
當(dāng)完成這些時(shí)呢,芯片的也就供上電了,但還沒(méi)有完成,因?yàn)镾TM32F103ZET6還有個(gè)虛擬供電部分的電路,這塊呢,既可以粗略的設(shè)計(jì),也可以復(fù)雜的設(shè)計(jì)。因?yàn)槟剡@個(gè)虛擬供電部分電路是給A/D轉(zhuǎn)化器作參考用的,你對(duì)A/D轉(zhuǎn)化器要求比較高呢就復(fù)雜點(diǎn)設(shè)計(jì),如果沒(méi)那么高的要求啊就簡(jiǎn)單點(diǎn)設(shè)計(jì)就行。那個(gè)內(nèi)容也不少,下周再說(shuō)。
這里的原理圖都是自己畫(huà)的,倒不是因?yàn)闉榱税l(fā)這個(gè)特意畫(huà)的,因?yàn)槲覀冏约涸O(shè)計(jì)的麥粒夢(mèng)想—S1開(kāi)發(fā)板也正在一點(diǎn)點(diǎn)的萌芽,從硬件設(shè)計(jì)、C編程等等學(xué)習(xí)資料都在逐步豐富。
最小系統(tǒng)一般包含:供電電路、晶振電路、復(fù)位電路和下載電路。在這個(gè)基礎(chǔ)上,微控制器才能進(jìn)行工作。
--供電電路設(shè)計(jì):
5V輸入3.3V輸出電源: 
并聯(lián)的外加電容: 

--供電電路設(shè)計(jì):
晶振就是諧振器和時(shí)鐘振蕩器,石英晶體構(gòu)成的諧振器振蕩頻率十分準(zhǔn)確切穩(wěn)定度高,這是十分突出的優(yōu)點(diǎn)。 晶振為微控制器提供穩(wěn)定的工作節(jié)拍,重要性相當(dāng)于人類(lèi)的心臟。STM32主頻72Mhz,使用的是8Mhz的晶振。 
一般晶振的兩側(cè)都要加個(gè)電容,電容值是22PF、30PF都可以。如果晶振頻率比較高還可以并聯(lián)一個(gè)阻值很高的電阻,這個(gè)電阻的阻值常常是M級(jí)的,可以是1M、2M。(51單片機(jī)的晶振電路也是一樣,51單片機(jī)常用晶振是11.0592M或12M)
--復(fù)位電路:
復(fù)位就是程序跑到了一般,按了一下復(fù)位鍵,程序就會(huì)從頭開(kāi)始重新跑。電路設(shè)計(jì)如下圖: 
當(dāng)按鍵按下時(shí),會(huì)給NRST引腳一個(gè)低電平,STM32檢測(cè)到這個(gè)低電平,就會(huì)復(fù)位重新跑程序。
--程序下載電路:
STM32下載電路設(shè)計(jì)有兩種,一種是JTAG下載,一種是SW下載。通過(guò)此電路把程序下載到STM32中。 
圖中有很多電阻,有的是上拉電阻(R3、R4、R5、R6、):當(dāng)沒(méi)有低電平輸入時(shí),上拉電阻可保證輸入端是穩(wěn)定的高電平狀態(tài)。如果沒(méi)有上拉電阻,外界的低電平干擾很容易加到輸入端上,使出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作。而有的是下拉電阻(R7):輸入端通過(guò)下拉電阻接地,這樣沒(méi)有高電平輸入時(shí),可以使輸入穩(wěn)定地處于低電平狀態(tài)。如果沒(méi)有下拉電阻,輸入端懸空時(shí)為高阻抗,外加高電平干擾很容易加到輸入端上。 ------------------------------
以下是本系列教程文章列表:歡迎大家踴躍討論,有問(wèn)題可在51黑論壇回帖提出.
STM32教程(1)-大學(xué)里沒(méi)碰見(jiàn)像STM32一樣吸引我的姑娘:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41167-1.html STM32教程(2)-各種應(yīng)用和外設(shè)簡(jiǎn)單介紹:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41168-1.html STM32教程(3)-芯片引腳性質(zhì)介紹:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41169-1.html STM32教程(4)-最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì):http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41170-1.html STM32教程(5)-庫(kù):http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41171-1.html STM32教程(6)-STM32的流水燈程序:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41162-1.html
STM32編程基礎(chǔ)(1)-Keil編程軟件的安裝:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41163-1.html STM32編程基礎(chǔ)(2)-Keil庫(kù)的修改:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41164-1.html STM32編程基礎(chǔ)(3)-Keil建立工程模版:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41165-1.html STM32編程基礎(chǔ)(4)-Keil工程設(shè)置http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-41166-1.html
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