單片機(jī)最小系統(tǒng)一般有單片機(jī)、電源、晶振、復(fù)位電路和調(diào)試電路。
(資料圖片僅供參考)
一、單片機(jī)
下圖所選用的單片機(jī)為STM32F103C8T6,封裝為L(zhǎng)QFP-48。具有價(jià)格便宜、性能強(qiáng)大、資源齊全等優(yōu)點(diǎn),可直接在TB上買現(xiàn)成的系統(tǒng)板進(jìn)行測(cè)試開(kāi)發(fā)。
單片機(jī)最小系統(tǒng)
二、電源
將12V的輸入電源,通過(guò)AMS1117-3.3線性穩(wěn)壓器,輸出單片機(jī)所需要的3.3V。
電源電路
保險(xiǎn)絲和穩(wěn)壓二極管的作用是為了防止誤接到過(guò)高電源上時(shí)造成電路板上的某些芯片損壞,保險(xiǎn)絲選用的是16V 1A的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,穩(wěn)壓二極管選用的是耐壓14V(瞬間最高20V) 的肖特基二極管。
穩(wěn)壓器的左右兩邊均為濾波電容,大電容濾低頻,小電容濾高頻。輸入濾波是為了將波動(dòng)較大的輸入直流電變?yōu)椴y不大的直流電,供穩(wěn)壓器進(jìn)行使用;輸出濾波是由于穩(wěn)壓器需要從輸出采樣,然后再進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)以達(dá)到穩(wěn)壓,但是芯片等負(fù)載在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化,反饋回去的電壓頻率可能會(huì)和穩(wěn)壓器產(chǎn)生沖突,所以穩(wěn)壓輸出也必須加濾波電容。
三、晶振
晶振電路用來(lái)給芯片提供時(shí)鐘信號(hào)。晶振就好比單片機(jī)的心臟,沒(méi)有心臟起跳,單片機(jī)就無(wú)法工作,晶振值越大,單片機(jī)的運(yùn)行速度就越快,夠用就好,速度越快越容易被干擾,可靠性就越差。
晶振電路
不同型號(hào)的晶振所要求的電阻電容不一樣,畫圖時(shí)需要查看其數(shù)據(jù)手冊(cè),以達(dá)到正常使用。另外,晶振在畫PCB板時(shí)需要距離芯片近一點(diǎn)兒;走線時(shí)最好避免在晶振附近或者背部走線,防止干擾晶振。
四、復(fù)位電路
按下按鍵時(shí),RST的引腳被拉低,產(chǎn)生復(fù)位脈沖,使系統(tǒng)復(fù)位。
按鍵復(fù)位電路
五、調(diào)試電路
BOOT選擇
一般我們使用JTAG或SW模式下載程序時(shí),都是下載到主閃存存儲(chǔ)器(Main Flash Memory)這個(gè)里面,重啟后也是直接從這里重啟就好。
三種BOOT模式
BOOT1:BOOT0=0:0 主閃存存儲(chǔ)器啟動(dòng)模式
程序下載調(diào)試電路
直接將仿真器與連接器上的SWDIO、SWCLK、GND、3.3V(如芯片已供電,可不接)引腳一一連接即可下載程序以及調(diào)試。
程序下載電路
六、去耦電容和濾波電容
1.VBAT:電池或其他電源供電。(在此未接外界電池)
2.VDD:芯片的工作正電壓。
3.VSS:芯片的工作負(fù)電壓。
4.VDDA:芯片的工作模擬正電壓。
5.VSSA:芯片的工作模擬負(fù)電壓。
去耦電容(VBAT、VDD與VSS之間連接的)主要是用來(lái)濾除雜波,保持引腳電壓的穩(wěn)定性;濾波電容(VDDA與VSSA之間連接的)主要是為了得到一個(gè)更加平穩(wěn)的直流電為ADC、復(fù)位模塊、RC振蕩器和PLL的模擬部分進(jìn)行供電。必須注意的是,畫板時(shí)這些電容需要盡量離相關(guān)引腳近一點(diǎn)兒,可以起到更好的濾波去耦作用。
去耦和濾波電路
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