單片機最小系統(tǒng)介紹及電路設(shè)計

單片機最小系統(tǒng)介紹及電路設(shè)計一.什么是單片機最小系統(tǒng)常見的單片機最小系統(tǒng)為單片機能獨立運行程序及控制外圍電路的最簡單電路，主要由單片機、晶振電路、復(fù)位電路三部分構(gòu)成。Stm32f103c8t6也不例外，構(gòu)成最小的運行電路也需要以上三部分。Stm32f103最小系統(tǒng)板原理圖如下：二.最小系統(tǒng)電路Stm32單片機最小系統(tǒng)電路有單片機、晶振電路、復(fù)位電路。1.單片機Stm32f103系列單片機主要資源如圖：Stm32f103c8t6工作電壓為2-3.6V(一般采用3.3V)，內(nèi)置64-128KBytesFlash，20KBytesSRAM，帶有37個通用GPIO口(含特殊功能IO)。在最小系統(tǒng)板上主要連接晶振電路、復(fù)位電路、工作電源、以及配置BOOT啟動方式。BOOT啟動方式主要有三種，主閃存存儲器啟動、系統(tǒng)存儲器啟動、內(nèi)置SRAM啟動，對應(yīng)的BOOT引腳狀態(tài)如下圖：最常用的模式為主閃存存儲器啟動，即內(nèi)部Flash啟動，BOOT1=0，BOOT1=x(x表示0或1均可)。(注意三種模式的對應(yīng)啟動地址均不一樣，內(nèi)部Flash啟動的地址為0x0800000)2.晶振電路(1)主時鐘晶振Stm32單片機內(nèi)部自帶一個8MHz的RC時鐘，在符合設(shè)計需求的情況下，可通過程序在初始化時鐘函數(shù)內(nèi)，選擇采用內(nèi)部時鐘。外部主時鐘晶振主要作為供單片機內(nèi)核的時鐘源，官方推薦晶振電路主要參數(shù)如下：Stm32單片機外部晶振為4-16MHz，常用8MHz，電路圖如下：(2)RTC時鐘晶振同樣，RTC時鐘在符合設(shè)計需求的情況下，可選用內(nèi)部自帶的40kHzRTC時鐘。外部晶振32.768KHz主要作為單片機內(nèi)部RTC時鐘的時鐘源，電路圖如下：3.復(fù)位電路復(fù)位電路由RC電路及按鍵構(gòu)成，10k電阻及1uF電容組成的RC電路;stm32單片機復(fù)位引腳為低電平有效，復(fù)位電路的作用是使單片機復(fù)位引腳在上電時，確保復(fù)位引腳至少有1ms以上的低電平狀態(tài)。復(fù)位按鍵的作用是當(dāng)按鍵按下，復(fù)位引腳的被拉至低電平，單片機觸發(fā)復(fù)位。以上的單片機、晶振電路、復(fù)位電路，亦可構(gòu)成stm32的最小系統(tǒng)電路，但需使用+3.3V電源給其供電。由于常見采用USB給其供電源，USB電源為+5V，所以為了增加最小系統(tǒng)板的使用方便性，需增加以下外圍電路。三.外圍電路1.+5V轉(zhuǎn)3.3V穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用是將輸入的+5V電源降壓到+3.3V，給單片機最小系統(tǒng)電路供電。2.狀態(tài)指示燈最小系統(tǒng)板上有兩個LED燈，D1為+3.3V電源指示燈，如果板卡上電正常，D1燈常亮。如果D1不亮，則可能板卡電源異常。D2燈為程序狀態(tài)指示燈，可供軟件調(diào)試或者程序運行指示用。3.SWD燒錄接口SWD接口為單片機的程序燒錄、軟件調(diào)試接口，使用ST-Link、或者JLink可通過SWD接口進行程序燒錄或調(diào)試。4.USB電源接口USB電源接口采用了MicroUSB接口，最小系統(tǒng)板可通過USB接口連接至電腦上或者+5V電源適配器上，實現(xiàn)板卡的供電。但有點需要注意的是，雖然USB接口連接至單片機的USB引腳上，但單片機USB功能需要程序帶有USB驅(qū)動，