嵌入式电路设计（stm32电路设计）

Posted 2021-11-06 费晓行

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    在立创开源硬件平台上面，stm32可以说是使用最多的mcu芯片。它的核心是arm core。一方面，工业上比较认可stm32，另外一方面，我们也不得不承认意法半导体在校园推广mcu方面确实做的很好。当然，目前芯片普遍比较紧俏，之前便宜的几块钱的stm32，都要几十甚至上百了，这已经是后话了。

    stm32用的比较多的stm32f103、stm32f3、stm32f4这些。现在，除了上面说的这些，又出现了stm32f7系列，就我的认知来说，目前用的还不多。目前，stm32多用在工业上，电机、仪表、运动控制、采集方面，都有很多的应用场景。

    此外，stm32还容易使用rtos，在一些实时要求比较高的地方，用它是非常方便的。很多时候，除了实时控制，还需要人机交互，所以这个时候，stm32旁边还会搭配一个linux soc，这都是很正常的现象。当然，要是遇到图像处理方面的内容，或者并发要求比较多的场合，stm32配合fpga，也不是很稀奇的情况。当然，用了rtos也不代表stm32就是实时控制了，这个等有机会再说。

    为了说明stm32的最小电路，可以找一个电路图来学习下。比如这，https://oshwhub.com/gxt_0/STM32F103C8T6hu-xin-ban

1、整体观察

    图片仅仅给出了2d图，所以也不知道后来是不是真正的打样出来了。整体的功能还是比较简单的，就是一个核心板，把所有的功能都用排针引出来了。

2、主芯片

    主芯片就是stm32f103c8t6，48个引脚，qfn封装，比较简洁。

3、时钟

    stm32f103的时钟可以多说一说，它有两个时钟。一个是32.768k这个，主要用于定时；另外一个是8M这个，是执行指令需要用到的时钟。

4、电压

  

    和stc不一样，stm32芯片多采用3.3v，所以需要一个降压芯片。常用的芯片有ams1117。一个电路中出现多种电压是很常见的，比如在fpga或者soc中，可能同时有5v、3.3v、2.5v、1.8v、1.2v等等。

5、启动方式

    stm32支持多种启动方式，也就是说stm32执行的第一条指令可能来自于不同的地方。比如说，可能来自于sram，可能来自于内部flash，可能来自于外部flash，这个都取决于BOOT0、BOOT1的配置。有的同学说，stm32第一条指令怎么可能来自于sram呢，其实只要jtag或者swd加载进去就可以。

6、调试和程序烧入接口

    这是stm32特有的debug和烧入接口，类似于jtag。外部连接stlink即可，软件上搭配keil，就可以调试或者烧入程序了。

7、其他和stc差不多的电路

7.1 复位电路

7.2 usb电路，一部分用来供电，一部分stm32作为pc的usb device，可以模拟u盘

7.3 led，一个是上电后点亮，一个需要程序编程才能解决

7.4 电源滤波电路

7.5 连接接口

8、美中不足的地方

    应该安排一个usb2uart的芯片，比如ch330n，主要可以方便进行调试。使用stm32的时候最好发挥它的强项，也就是运动控制这块。如果只是做一点简单的采集、显示、按钮这些，还不如用stc51。另外在实时性方面，这也是mcu的强项，不是说大的soc做不到，而是不划算。linux本身是个很大的软件平台，上面的软件包很多，但也很消耗资源，所以就专门的运动控制这块，尤其是电机控制这块，可以考虑一下stm32。当然，如果买不到，国产的gd32也是不错的选择。