Stm32 最小系统

Stm32 最小系统

Stm32芯片要正常工作起来，必须为芯片加相应的外围电路，使其构成最小系统。
最小系统最基本的电路包括:晶振电路，复位电路，电源电路，下载电路。

如果将Stm32比作人类的大脑，那么电源可以理解为人类的消化系统，将外部输入能量稳定供给单片机；晶振则类似心脏，
提供时序（脉搏）保障芯片内部工作正常；复位可以说是单片机的免疫系统，单片机工作时，有时候会因为程序bug或者硬件原因而工作混乱，
复位可以让单片机系统一切归零，重新开始工作。

晶振电路

stm32工作时序可以由HSE、LSE、HSI、LSI、PLL五个时钟源产生，
其中高速外部时钟(HSE)可以使用一个4~16MHz的晶振构成的振荡器产生;
低速外部时钟(LSE)可以使用一个32.768kHz的晶体/陶瓷谐振器构成的振荡器产生。

时钟源，系统时钟参考：stm32 滴答定时器与数码管

如下图所示，在我们自制的 STM32F103C8最小系统 中， 选取8M晶振作为高速外部时钟，32.768K晶振作为低速外部时钟。

在C8最小系统中，就是通过按下按键，是NRST引脚产生低电平从而复位单片机系统。

备份域复位

备份区域拥有两个专门的复位，它们只影响备份区域。当以下事件中之一发生时，产生备份区域复位。

• 1. 软件复位，备份区域复位可由设置备份域控制寄存器
     (RCC_BDCR)(见6.3.9节)中的BDRST位产生。
• 2. 在VDD和VBAT两者掉电的前提下， VDD或VBAT上电将引发备份区域复位。

电源电路

• VDD = 2.0～3.6V： VDD引脚为I/O引脚和内部调压器供电。
• VSSA、VDDA = 2.0～3.6V：为ADC、复位模块、
  RC振荡器和PLL的模拟部分提供供电。使用ADC时， VDDA不得小于2.4V。
  VDDA和VSSA必须分别连接到VDD和VSS。
• VBAT = 1.8～3.6V：当关闭VDD时，
  (通过内部电源切换器)为RTC、外部32kHz振荡器和后备寄存器供电

下载电路

在了解下载方式之前我们先看看数据手册中32的启动模式。

启动模式

在STM32F10xxx里，可以通过BOOT[1:0]引脚选择三种不同启动模式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4nj3bVIK-1621218393429)(https://taotaodiy-mcu.readthedocs.io/en/latest/_images/principle005.png)]

在系统复位后， SYSCLK的第4个上升沿，
BOOT引脚的值将被锁存。用户可以通过设置BOOT1和BOOT0引脚的状态，来选择在复位后的启动模式。
在从待机模式退出时，
BOOT引脚的值将被被重新锁存；因此，在待机模式下BOOT引脚应保持为需要的启动配置。

在启动延迟之后， CPU从地址0x0000
0000获取堆栈顶的地址，并从启动存储器的0x0000
0004指示的地址开始执行代码。
因为固定的存储器映像，代码区始终从地址0x0000
0000开始(通过ICode和DCode总线访问)，而数据区(SRAM)始终从地址0x2000
0000开始(通过系统总线访问)。

Cortex-M3的CPU始终从ICode总线获取复位向量，即启动仅适合于从代码区开始(典型地从Flash启动)。
STM32F10xxx微控制器实现了一个特殊的机制，系统可以不仅仅从Flash存储器或系统存储器启动，还可以从内置SRAM启动。

根据选定的启动模式，主闪存存储器、系统存储器或SRAM可以按照以下方式访问：

• 从主闪存存储器启动：主闪存存储器被映射到启动空间(0x0000
  0000)，但仍然能够在它原有的地址(0x0800
  0000)访问它，即闪存存储器的内容可以在两个地址区域访问，
  0x00000000或0x0800 0000。
• 从系统存储器启动：系统存储器被映射到启动空间(0x0000
  0000)，但仍然能够在它原有的地址访问它。
• 从内置SRAM启动：只能在0x2000 0000开始的地址区访问SRAM。

所以我们也应该明白Keil中设置的某些莫名的值。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EcM6EBhD-1621218393429)(https://taotaodiy-mcu.readthedocs.io/en/latest/_images/principle006.png)]{.align-cente}

那么现在再来看stm32单片机的两种下载方式，一种是串口下载，一种是仿真器下载。

串口下载

stm32内嵌了自举程序，存放在系统存储区，由ST在生产线上写入，用于通过可用的串行接口对闪存存储器进行重新编程，即串口下载程序。

下面是使用CH340芯片组成的一键下载电路。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PHyLaTab-1621218393430)(https://taotaodiy-mcu.readthedocs.io/en/latest/_images/principle007.png)]{.align-cente}

从电路图可以看出，BOOT0和RESET分别由CH340G芯片的RST和DTR控制，而这两个引脚可以通过与下载程序的上位机通信来改变电平的高低，从而控制启动方式进行程序下载。

仿真器下载

stm32支持JLINK、JTAG、ULINK和STLINK等，如原理图所示，我们在这里留的SWD调试接口。

• GND：公共地信 ；
• SWDIO：串行数据输入信 ，作为仿真信 的双向数据信 线，建议上拉；
• SWCLK：串行时钟输入，作为仿真信 的时钟信 线，建议下拉；
• VCC：3.3V

使用jlink或者stlink连接即可下载程序。参考 stm32 调试下载

原文链接

https://taotaodiy-mcu.readthedocs.io/en/latest/base/pcb.html