STM32单片机最小系统设计

序言

STM32最小系统的组成

STM32最小系统简述

STM32最小系统，就是能让STM32单片机能够正常工作所必须拥有的组成部分的集合，也是STM32单片机正常运行的必要环境。STM32最小系统主要组成部分有：

stm32最小系统包括：

1.供电电路；

2.时钟电路；

3.下载电路；

4.复位电路；

5.BOOT启动模式选择。

因为STM32单片机内部已经集成了时钟电路，所以STM32只需有供电和复位电路就能正常运行。但在实际应用中，为了使单片机的灵活性、抗干扰能力、适应力、可调试的能力等，最小系统中还需带有其它保持最小系统稳定的电路。本文所述的STM32最小系统基于STM32F103RCT6设计。

供电电路

在设计最小系统的供电电路时，需先确定供电的电压，本文所述STM32采用的供电电压为5V的USB供电电路，单片机的工作电压为3.3V，我们需要对电压进行降压处理，因此我们采用AMS1117-3.3芯片，将5V转换成3.3V给单片机供电。

在STM32单片机的某些使用场合中，需要较高的信噪比，所以将模拟信号和数字信号区分开，来规避彼此的影响。在实际应用中，VDDA供电给ADC、DAC模块，VREF+是参考电压输入引脚正极，VREF-是对应的负极。VREF+与VDDA连接，VREF-与VSSA连接。

一般情况下，数字电源VDD与模拟电源VDDA之间只需要接一个简单的低通滤波器即可（RC型、π型），而数字地和模拟地之间可以进行简单的隔离（即在两者之间接一个0Ω的电阻），或者在一些要求不高的场合，直接公用地。

时钟电路

在官方STM32数据手册中，高速外部时钟（HSE）可接4MHz~16MHz的晶振，我们一般接8MHz的晶振，方便进行倍频，在经过PLL锁相环倍频输出后，供给STM32的外设使用。下图所示的时钟电路组成：晶振+起振电容 +（反馈电阻MΩ级）。如不接高速外部时钟时，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。

低速外部时钟（LSE），接频率为32.768KHz的晶振，用于提供给（RTC）实时时钟。因为2^15=32768，在经过寄存器设置分频之后，能很容易地得到1Hz的频率，实现精准的定时，可用于计时电路（万年历等）。

有源晶振与无源晶振：

无源晶振：方便灵活、精度一般足够、成本较低、需要外接起振电容

有源晶振：更稳定、需要外接电源供电、不需要外围辅助电路

下载电路

STM32单片机的下载方式有3种，分别是SWD（Serial Wire Debug）、JTAG（Joint Test Action Group）、ISP（in-system programming）下载电路。其中JTAG和SWD下载电路可供用户对程序进行在线调试。

ISP一键下载电路：一般采用CH340G芯片实现转串口，其中CH340G芯片需要单独的震荡电路，一般使用12MHz的晶振。该芯片将电脑的USB映射为串口使用，电脑在使用CH340G转串口时应安装对应的驱动程序。

ISP下载电路可直接使用转串口接入单片机串口引脚实现相应功能，这里就不贴电路图了。

复位电路

在STM32运行的过程中，为确保系统中电路稳定可靠工作，复位电路必不可少。我们利用复位电路将STM32电路恢复到初始的状态，主要是防止程序混乱，将系统恢复初始状态，以便接收各种指令进行工作。

BOOT启动模式选择

主闪存存储器（Flash）：执行程序；

系统存储器（Bootloder）：执行串口程序下载；

内置SRAM：执行SRAM内代码。

附

STM32芯片选择

芯片引脚功能

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