STM32F3xx系列是高集成和易于開(kāi)發(fā)的32位MCU，整合了帶有DSP與FPU指令、工作頻率為72MHz的32位ARM Cortex-M4內(nèi)核、高級(jí)模擬外設(shè)以及嵌入式Flash和SRAM存儲(chǔ)器。由于實(shí)時(shí)功能、數(shù)字信號(hào)處理、低功耗與低電壓操作特性，STM32F3xx能有效處理三相電機(jī)控制器、生化和工業(yè)傳感器以及音頻濾波器等電路的混合信號(hào)，可廣泛用于消費(fèi)、醫(yī)療、便攜式健身、系統(tǒng)監(jiān)控與測(cè)量的實(shí)際應(yīng)用。

　　時(shí)鐘方面，STM32F3xx使用兩個(gè)時(shí)鐘源：LSE采用的X1是一個(gè)32.768kHz晶振，用于嵌入式RTC；HSE采用的X2為8MHz晶振，用于STM32F3xx MCU運(yùn)行。每個(gè)時(shí)鐘源在未使用時(shí)，都可單獨(dú)打開(kāi)或者關(guān)閉，以降低功耗。

　　1. HSE時(shí)鐘

　　高速外部時(shí)鐘信號(hào)（HSE）OSC時(shí)鐘有2個(gè)時(shí)鐘源：HSE外部晶振 / 陶瓷諧振器，HSE用戶外部時(shí)鐘。

圖1.HSE/LSE時(shí)鐘源

　　PCB布線時(shí)，諧振器和負(fù)載電容必須盡可能地靠近振蕩器的引腳，以盡量減小輸出失真和起振穩(wěn)定時(shí)間。負(fù)載電容值必須根據(jù)所選振蕩器的不同做適當(dāng)調(diào)整。

　　（1）外部晶振/陶瓷諧振器（HSE晶振）

　　4-32MHz外部振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是精度非常高。時(shí)鐘控制寄存器中的HSERDY標(biāo)志（RCC_CR）指示了HSE振蕩器是否穩(wěn)定。在啟動(dòng)時(shí)，硬件將此位置1后，此時(shí)鐘才可以使用。如在時(shí)鐘中斷寄存器（RCC_CIR）中使能中斷，則可產(chǎn)生中斷。HSE晶振可通過(guò)時(shí)鐘控制寄存器（RCC_CR）中的HSEON位打開(kāi)或關(guān)閉。

　　（2）外部源（HSE旁路）

　　在此模式下，必須提供外部時(shí)鐘源，最高頻率不超過(guò)32MHz。此模式通過(guò)將時(shí)鐘控制寄存器（RCC_CR）中的HSEBYP和HSEON位置1進(jìn)行選擇。必須使用占空比為40-60%的外部時(shí)鐘信號(hào)（方波、正弦波或三角波）來(lái)驅(qū)動(dòng)OSC_IN引腳，具體取決于頻率，同時(shí)OSC_OUT引腳可用作GPIO。

　　2. LSE時(shí)鐘

　　LSE晶振是32.768kHz低速外部晶振或陶瓷諧振器，可作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）的時(shí)鐘源來(lái)提供時(shí)鐘/日歷或其它定時(shí)功能，具有功耗低且精度高的優(yōu)點(diǎn)。LSE晶振通過(guò)備份域控制寄存器（RCC_BDCR）中的LSEON位打開(kāi)和關(guān)閉。使用備份域控制寄存器（RCC_BDCR）中的LSEDRV[1:0]位，可在運(yùn)行時(shí)更改晶振驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健性、短啟動(dòng)時(shí)間和低功耗之間的最佳平衡。備份域控制寄存器（RCC_BDCR）中的LSERDY標(biāo)志指示了LSE晶振是否穩(wěn)定。在啟動(dòng)時(shí)，硬件將此位置1后，LSE晶振輸出時(shí)鐘信號(hào)才可以使用。如在時(shí)鐘中斷寄存器（RCC_CIR）中使能中斷，則可產(chǎn)生中斷。在此模式下，必須提供外部時(shí)鐘源，最高頻率不超過(guò)1MHz。此模式通過(guò)將備份域控制寄存器（RCC_BDCR）中的LSEBYP和LSEON位置1進(jìn)行選擇。必須使用占空比約為50%的外部時(shí)鐘信號(hào)（方波、正弦波或三角波）來(lái)驅(qū)動(dòng)OSC32_IN引腳，同時(shí)OSC32_OUT引腳可用作GPIO。

　　3. HSI時(shí)鐘

　　HSI時(shí)鐘信號(hào)由內(nèi)部8MHz RC振蕩器生成，可直接用作系統(tǒng)時(shí)鐘（SYSCLK），或者用作PLL輸入。HSI RC振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是成本較低（無(wú)需使用外部元件）。此外，其啟動(dòng)速度也要比HSE晶振塊，但即使校準(zhǔn)后，其頻率精度也不及外部晶振或陶瓷諧振器。因?yàn)樯a(chǎn)工藝不同，不同芯片的RC振蕩器頻率也不同，ST對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行出廠校準(zhǔn)，達(dá)到TA= 25℃時(shí)1%的精度。此外，可將HSI時(shí)鐘接至MCO復(fù)用器。時(shí)鐘可連接至F30x中定時(shí)器16的輸入及F37x中定時(shí)器14的輸入，以允許用戶校準(zhǔn)振蕩器。

　　4. LSI時(shí)鐘

　　低速內(nèi)部RC時(shí)鐘（LSI RC）頻率約為40kHz（30kHz到60kHz之間）。LSI時(shí)鐘可作為低功耗時(shí)鐘源在停機(jī)和待機(jī)模式下保持運(yùn)行，用于驅(qū)動(dòng)獨(dú)立看門(mén)狗（IWDG）和RTC，也可選擇提供給RTC用于停機(jī)/待機(jī)模式下的自動(dòng)喚醒。

圖2.STM32F30x微控制器參考原理圖

　　5.選型參考

　　下表是STM32F303VCT/358VCT6、STM32F373VCT6/378VCT6外圍元器件參考數(shù)據(jù)。其中，前三項(xiàng)為必備項(xiàng)，其他為備選元器件。

　　STM32F3xx系列MCU外圍元器件配置參考數(shù)據(jù)

　　STM32F3xx原始BOM

　　元件縮寫(xiě)數(shù)量注釋

　　MCUSTM32F303VCT/STM32F358VCT6STM32F373VCT6/STM32F378VCT61100引腳封裝

　　電容100nF4代表STM32F303，3代表STM32F373/378陶瓷電容(去耦電容)

　　電容4.7μF1陶瓷電容(去耦電容)

　　電陽(yáng)390Ω1用于HSE:值取決于晶振特性。此值僅為典型舉例。

　　電阻0Ω1用于LSE:值取決于晶振特性。此電阻值僅為典型舉例。

　　電阻10KΩ4用于JTAG和自舉模式的上拉和下拉電阻。

　　電容100nF3用于RESET按鈕，VDDA和VREF+的陶瓷電容。

　　電容1μF2用于VDDA和VREF+。

　　電容100nF3用于VDDSDx和VREFSD+的陶瓷電容(僅STM32F37x)

　　電容1μF3用于VDDSDx和VREFSD+(僅STM32F37x)

　　電容10pF2用于LSE：值取決于晶振特性。

　　電容20pF2用于HSE：值取決于晶振特性。

　　石英8MHz1用于HSE

　　石英32kHz1用于LSE

　　嵌入式3V31若應(yīng)用中沒(méi)有使用外部電池,則建議將VBAT外部連至VDD

　　開(kāi)關(guān)1用于選擇正確的自舉模式。

　　按鈕B11用作復(fù)位按鈕

　　JTAG連接器1用于MCU編程/調(diào)試

　　BOM中，32kHz石英晶振用于LSE，頻點(diǎn)為32.768kHz，兩個(gè)匹配電容選擇10pF的MLCC電容器，無(wú)需匹配電阻。8MHz石英晶振用于HSE，兩個(gè)匹配電容C14、C15選擇20pF的MLCC電容器，匹配電阻R4選擇390Ω，具體應(yīng)以晶振參數(shù)和涉及要求為準(zhǔn)。

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