STM32單片機(jī)硬件關(guān)鍵基礎(chǔ)精華及注意事項(xiàng)

　　STM32使用Pierce振蕩器，原理圖及重要參數(shù)如下：

三個(gè)步驟選擇一個(gè)合適的LSE

　　第一步：增益裕量（Gainmargin）計(jì)算

　　選擇一個(gè)晶振（參考MCU的數(shù)據(jù)手冊(cè)確定晶振的頻率）

　　計(jì)算晶振的增益裕量（Gainmargin）并檢查其是否大于5：

　　如果Gainmargin《 5，說明這不是一個(gè)合適的晶振，應(yīng)當(dāng)再挑選一個(gè)低ESR值和低CL值的晶振，重新第一步。如果Gainmargin》 5，進(jìn)行第二步。

　　第二步：外部負(fù)載電容的計(jì)算

　　計(jì)算CL1和CL2的值，并檢查標(biāo)定為該計(jì)算值的電容是否能在市場(chǎng)上獲得。如果能找到容值為計(jì)算值的電容，則晶振可以在期望的頻率正常起振。然后轉(zhuǎn)到第三步。

　　如果找不到容值為計(jì)算值的電容：

　　該應(yīng)用對(duì)頻率要求很高，你可使用一個(gè)可變電容并將其調(diào)整到計(jì)算值，然后轉(zhuǎn)到第三步。如果對(duì)頻率的要求不是特別苛刻，選擇市場(chǎng)上能獲得的電容中容值距計(jì)算值最近的電容。

　　第三步：驅(qū)動(dòng)級(jí)別及外部電阻的計(jì)算

　　計(jì)算驅(qū)動(dòng)級(jí)別DL并檢查其是否大于DLcrystal：

　　如果DL《 DLcrystal，沒必要使用外部電阻，祝賀你，你找到了合適的晶振。如果DL》 DLcrystal，你應(yīng)該計(jì)算RExt 使其確保DL《 DLcrystal 并據(jù)此重新計(jì)算Gainmargin。如果Gainmargin》 5，祝賀你，你找到了合適的晶振。如果Gainmargin《 5，你別無選擇，再重新挑選另外一個(gè)晶振吧。然后重新回到第一步。

　　ST推薦的LSE型號(hào)

　　對(duì)于STM32™的LSE部分，推薦使用CL《7pF的晶振（過大的CL會(huì)導(dǎo)致過大的gmcrit，從而無法保證足夠的增益裕量）。

RTC是一個(gè)計(jì)數(shù)器，對(duì)輸入時(shí)鐘分頻、計(jì)數(shù)、比較

　　RTC的校準(zhǔn)

　　設(shè)置BKP_RTCCR寄存器，每220（1048576）個(gè)時(shí)鐘周期中，減去相應(yīng)周期數(shù)，每個(gè)單位能實(shí)現(xiàn)0.954（1000000/220） ppm的精度校準(zhǔn)，BKP_RTCCR寄存器取值范圍0-127，時(shí)鐘可以調(diào)慢0 -121 ppm。

　　對(duì)于32，768Hz晶振，可補(bǔ)償頻偏范圍為：32，768Hz 《 fLSE《 32，772Hz ????調(diào)慢，設(shè)置RTC預(yù)分頻寄存器RTC_PRLH / RTC_PRLL。

　　例如：由預(yù)設(shè)值32768調(diào)整為32766，再設(shè)置BKP_RTCCR寄存器，此時(shí)，對(duì)于32，768Hz晶振，可補(bǔ)償頻偏范圍：

復(fù)位電路

　　外部復(fù)位信號(hào)低脈沖至少保持300ns，系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)不影響備份區(qū)域的工作，NRST復(fù)位引腳是CMOS工藝的開漏電路。在產(chǎn)生內(nèi)部復(fù)位信號(hào)時(shí)，NRST引腳會(huì)輸出一個(gè)低電平。

　　SWJ調(diào)試電路

　　SWJ電路設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)

調(diào)試燒錄失敗的常見原因

　　1、目標(biāo)芯片沒有正確連接，不能正常工作：

　　解決方法：確保目標(biāo)板的最小系統(tǒng)正確連接，芯片能正常工作：VDD、VDDA及VSS 、VDDS已全部正確連接，復(fù)位電路能夠可靠復(fù)位，各復(fù)位源不互相影響。

　　2、芯片內(nèi)原先燒錄的代碼影響了新的調(diào)試操作：

　　芯片內(nèi)原先燒錄的代碼出錯(cuò)，芯片上電運(yùn)行，進(jìn)入未定義狀態(tài)，不能進(jìn)入調(diào)試模式。芯片內(nèi)原先燒錄的代碼啟動(dòng)了某些外設(shè)，或者將SWJ引腳配置為普通I/O口。

　　解決方法：選擇芯片的BOOT0/BOOT1引腳從RAM啟動(dòng)，或先擦除芯片內(nèi)代碼。

　　3、芯片已被讀/寫保護(hù)：

　　調(diào)試工具不能讀寫芯片內(nèi)置的Flash。

　　解決方法：先使用調(diào)試工具解除芯片的讀/寫保護(hù)。
STM32硬件電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　STM32的基本系統(tǒng)主要涉及下面幾個(gè)部分：

　　1、電源

　　1）、無論是否使用模擬部分和AD部分，MCU外圍出去VCC和GND，VDDA、VSSA、Vref（如果封裝有該引腳）都必需要連接，不可懸空；

　　2）、對(duì)于每組對(duì)應(yīng)的VDD和GND都應(yīng)至少放置一個(gè)104的陶瓷電容用于濾波，并接該電容應(yīng)放置盡量靠近MCU；

　　2、復(fù)位、啟動(dòng)選擇

　　1）、Boot引腳與JTAG無關(guān)。其僅是用于MCU啟動(dòng)后，判斷執(zhí)行代碼的起始地址；

　　2）、在電路設(shè)計(jì)上可能Boot引腳不會(huì)使用，但要求一定要外部連接電阻到地或電源，切不可懸空；

　　3、調(diào)試接口

　　4、ADC

　　1）、ADC是有工作電壓的，且與MCU的工作電壓不完全相同。MCU工作電壓可以到2.0V～3.6V，但ADC模塊工作的電壓在2.4V～3.6V。設(shè)計(jì)電路時(shí)需要注意。

　　5、時(shí)鐘

　　1）、STM32上電默認(rèn)是使用內(nèi)部高速RC時(shí)鐘（HSI）啟動(dòng)運(yùn)行，如果做外部時(shí)鐘（HSE）切換，外部時(shí)鐘是不會(huì)運(yùn)行的。因此，判斷最小系統(tǒng)是否工作用示波器檢查OSC是否有時(shí)鐘信號(hào)，是錯(cuò)誤的方法；

　　2）、RTC時(shí)鐘要求使用的32.768振蕩器的寄生電容是6pF，這個(gè)電容區(qū)別于振蕩器外部接的負(fù)載電容；

　　5、GPIO

　　1）、IO推動(dòng)LED時(shí)，建議盡量考慮使用灌電流的方式。

　　2）、在Stop等低功耗模式下，為了更省電，通常情況下建議GPIO配置為帶上拉的輸出模式，輸出電平由外部電路決定；

　　6、FSMC

　　1）、對(duì)應(yīng)100pin或144pin，F(xiàn)SMC的功能與I2C是存在沖突的，如果FSMC時(shí)鐘打開，I2C 1的硬件模式無法工作。這在STM32F10xxx的勘誤表中是有描述的。

　　ST官方推薦的幾大主流開發(fā)板的原理圖，在畫電路的時(shí)候可以做為參考依據(jù)：

　　1、IAR

　　1）、STM32F103RBT6

　　2）、STM32F103ZET6

　　2、MDK

　　1）、STM32F103RBT6

　　2）、STM32F103ZET6

　　3、Raisonance

　　1）、STM32F103RBT6

　　2）、STM32F103VET6

　　4、ST官方的板

　　1）、STM3210E-LK

　　2）、STM3210B-EVAL

　　3）、STM3210E-EVAL

　　4）、STM3210C-EVAL