目錄

一、何為最小系統(tǒng)？

二、最小系統(tǒng)電路設(shè)計

1.電源

（1）各種名詞解釋

（2）為什么會有VDD_1 _2 _3區(qū)分？

（3）Mirco USB

（4）5v->3.3v濾波電路

（5）電源指示燈

2.復(fù)位電路

（1）什么是復(fù)位

（2）復(fù)位引腳和電路

3.晶振模塊

（1）復(fù)位引腳

（2）時鐘和時鐘樹

（3）為什么不直接使用內(nèi)部8M時鐘源？

（4）8MHz主晶振介紹

（5）為什么選擇32.768KHz RTC晶振？

（6）晶振原理圖

4.程序下載口

（1）JTAG下載：

（2）SWD下載：

（3）串口下載：

（4）程序下載口原理圖編輯

5.啟動方式

（1）三種啟動方式：
（2）啟動原理圖

一、何為最小系統(tǒng)？

最小系統(tǒng)板就是一個最精簡的電路，精簡到只能維持MCU最基本的正常工作

二、最小系統(tǒng)電路設(shè)計

1.電源

（1）各種名詞解釋

VDDA，VSSA：

VBAT：（RTC為實時時鐘，LSE為低速外部時鐘）

（2）為什么會有VDD_1 _2 _3區(qū)分？

因為VDD和VSS在芯片內(nèi)部都是連在一起的，封裝的時候從不同的地方分別引出，目的是為了提供可靠的電源完整性。

（3）Mirco USB

（4）5v->3.3v濾波電路

（5）電源指示燈

電路：

示例圖：

2.復(fù)位電路

（1）什么是復(fù)位

就是讓單片機程序復(fù)位，把除了備份區(qū)域寄存器以外所有寄存器狀態(tài)恢復(fù)至原始狀態(tài)，簡單來說就是讓程序重頭開始跑。

（2）復(fù)位引腳和電路

復(fù)位引腳：當NRST為低電平時復(fù)位

復(fù)位電路：

3.晶振模塊

（1）復(fù)位引腳

（2）時鐘和時鐘樹

時鐘：

時鐘樹：

（3）為什么不直接使用內(nèi)部8M時鐘源？

通過數(shù)據(jù)手冊我們可以得知：內(nèi)部的HSI是由ST出廠時校準過的，但是精度并不高，在0~70℃下誤差范圍達到1.3%到2%，即便是在標準的25℃下，也有 -1.1%到1.8% 的誤差。

對于高波特率的異步串口通訊，或者需要高精度定時的場合，（如：需要跑積分算法的時候），用HSI就有隱患，甚至根本達不到設(shè)計要求。

（4）8MHz主晶振介紹

晶振是由石英晶體組成的，石英晶體之所以能當為振蕩器使用，是基于它的壓電效應(yīng)：在晶片的兩個極上加一電場，會使晶體產(chǎn)生機械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會產(chǎn)生機械振動，同時機械變形振動又會產(chǎn)生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩(wěn)定的。當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（由晶片的尺寸和形狀決定）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“壓電諧振”。

晶振電路為主控芯片提供系統(tǒng)時鐘，所有的外設(shè)工作，CPU工作都要基于該時鐘，類似于整個系統(tǒng)的“心跳節(jié)拍”。

晶振分為無源和有源，但是本質(zhì)上都是皮爾斯震蕩電路（反相放大器+電阻+電容+晶體+電源），只不過對于單片機而言，單片機內(nèi)部集成了反相放大器和電阻以及電源，外接晶體和電容就可以了，這里的晶體就稱之為無源晶振。

而有源晶振是將皮爾斯振蕩器作成一個整體，直接加電源即可工作，當然，價格也會比無源的貴一些。

那為什么選擇15分頻呢？

頻度越高計時精度越高，誤差越小。

通常工作頻率越高，單片機等數(shù)字電路的功耗越大，32.768KHz這個頻率比較低，對降低電路功耗有利。

綜上選擇32.768Hz是取折中的選擇！

（6）晶振原理圖

4.程序下載口

STM32F103C8T6燒錄下載方法大體上有三種，分別為JTAG下載，SWD下載，以及串口下載。

（1）JTAG下載：

JTAG全名為Joint Test Action Group，即為聯(lián)合測試行動小組，是一種國際標準測試協(xié)議。JTAG下載是需要依靠燒錄器的，標準的JTAG接口是4線的，包括 JTMS， JTCK，JTDI， JTDO,它們的功能分別是模式選擇，時鐘輸入，數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出，燒錄器上的引腳對應(yīng)連接到STM32F103C8T6的I/O口分別為PA13,PA14,PA15,PB3，加上接VCC和GND，所以JTAG接口最少需要6個引腳。同時單片機的BOOT0，BOOT1引腳要接地。

（2）SWD下載：

SWD全名為Serial Wire Debug，即為串行調(diào)試接口。SWD下載是需要依靠燒錄器的，SWD接口是2線的，包括SWDIO,SWCLK,它們的功能分別是數(shù)據(jù)輸入輸出和時鐘輸入，燒錄器上的引腳對應(yīng)對應(yīng)連接到STM32F103C8T6的I/O口分別為PA13,PA14，加上接VCC和GND，所以SWD接口最少需要4個引腳。同時單片機的BOOT0，BOOT1引腳要接地。

（3）串口下載：

通過USART進行燒錄下載。串口下載是不需要依靠燒錄器的，它直接通過安卓線連接電腦和單片機，其中STM32F103C8T6與電腦相連接的串口為USART2，對應(yīng)的I/O口為PA2(TX),PA3(RX)，一般在開發(fā)板上會使用串口下載，簡單方便。同時單片機的BOOT0引腳要接高電平，BOOT1引腳要接低電平。

我們這里采用的燒錄方式為SWD下載，下載電路設(shè)計時將PA13(SWDIO),PA14(SWCLK)，VCC和GND這4個引腳引出

（4）程序下載口原理圖

5.啟動方式

（1）三種啟動方式：

第一種方式(boot0 = 0)：Flash memory啟動方式

啟動地址：0x08000000 是STM32內(nèi)置的Flash

因為JTAG或者SWD模式下載程序時，是下載到內(nèi)置的Flash中

所有重啟后需要從內(nèi)置Flash啟動程序。

第二種方式(boot0 = 1；boot1 = 0)：System memory啟動方式

啟動地址：0x1FFF0000從系統(tǒng)存儲器啟動，這種模式啟動的程序功能是由廠家設(shè)置的。

系統(tǒng)存儲器是芯片內(nèi)部一塊特定的區(qū)域，STM32在出廠時，由ST在這個區(qū)域內(nèi)部預(yù)置了一段BootLoader， 也就是我們常說的ISP程序， 這是一塊ROM，出廠后無法修改。一般來說，我們選用這種啟動模式時，是為了從串口下載程序，因為在廠家提供的BootLoader 中，提供了串口下載程序的固件，可以通過這個BootLoader將程序下載到系統(tǒng)的Flash中。

第三種方式(boot0 = 1;boot1 = 1)：SRAM啟動方式。

啟動地址：0x20000000 內(nèi)置SRAM，既然是SRAM，自然也就沒有程序存儲的能力了，這個模式一般用于程序調(diào)試。假如我只修改了代碼中一個小小的地方，然后就需要重新擦除整個Flash，比較的費時，可以考慮從這個模式啟動代碼（也就是STM32的內(nèi)存中），用于快速的程序調(diào)試，等程序調(diào)試完成后，在將程序下載到SRAM中。

（2）啟動原理圖

總結(jié)：

文章鏈接：https://blog.csdn.net/m0_74712453/article/details/136331394

1）Vbus：電源引腳。

2）D+：數(shù)據(jù)線+。

3）D-：數(shù)據(jù)線-。

4）ID腳：Identification，檢測的意思。ID線—以用于識別不同的電纜端點，mini-A插頭(即A外設(shè))中的ID引腳接地，mini-B插頭（即B外設(shè)）中的ID引腳浮空。

5）GND：接地

增益控制：增益很大的反相放大器。

8MHZ諧振器：晶體。

CL1、CL2：匹配電容。是電容三點式電路的分壓電容，接地點就是分壓點。以接地點即分壓點為參考點，輸入和輸出是反相的，但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看，形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩，它們會稍微影響振蕩頻率，主要用與微調(diào)頻率和波形，并影響幅度。

RF：反饋電阻（一般≥1MΩ）它使反相器在振蕩初始時處于線性工作區(qū)。

REXT：限流電阻，與匹配電容組成網(wǎng)絡(luò)，提供180度相移，同時起到限制振蕩幅度，防止反向器輸出對晶振過驅(qū)動將其損壞。

（5）為什么選擇32.768KHz RTC晶振？

32.768KHZ的晶振產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)過石英鐘內(nèi)部分頻器進行15次分頻后得到1HZ/秒的信號。