
STM32F103RCT6单片机及其最小系统介绍
STM32F103RCT6是一种采用Cortex-M3内核的嵌入式微控制器,具有32位性能和72MHz的速度。它拥有256KB的程序存储器容量和FLASH类型的程序存储器,RAM容量为48K。该单片机的封装形式是LQFP64。
所谓单片机最小系统,是指让单片机能够正常运行所需的最少器件组成的系统。在最小系统的基础上,可以逐步添加其他功能模块或器件,使单片机具备实际功能。
STM32单片机最小系统主要包括复位电路和时钟电路。复位电路采用上电复位电路,当STM32单片机NRST引脚输入低电平时,单片机发生复位。
单片机的电源引脚包括VDD、VSS、VDDA、VSSA以及VBAT。其中,VDD和VSS是单片机数字电源的正负引脚,VDDA负责给内部的ADC、DAC模块供电,VSSA是模拟电源负极。VBAT是电池正极引脚,用于连接电池。STM32带RTC功能,所以有这个引脚。系统设计中预留了CR1220纽扣锂电池,以保证在主电源断电后,RTC模块能继续工作。
为了解决VBAT引脚的供电问题,我们设计了防止电池电流流向AMS1117和防止AMS1117产生的3.3V流向电池的电路。利用二极管的单向导通性来实现这一功能。
复位引脚NRST负责重启功能。STM32复位引脚是低电平复位,正常工作状态为高电平。单片机的复位目的是将电路初始化到一个确定状态。复位时,单片机将存储设备和一些寄存器装载到生产厂商预设的值。
单片机实现上电复位的原理是通过在复位引脚上外接电容和电阻来实现的。系统上电后,电容的充电过程会产生一段时间的低电平,使单片机复位。选择合适的R和C值可以保证充电时间大于芯片复位所要求的时间。
STM32的时钟电路分为内时钟和外时钟两种模式。外部时钟模式是在OSC_IN和OSC_OUT之间加上一个晶振来产生时钟信号。内部时钟模式则使用芯片内部振荡电路,无需外部振荡器件。
BOOT引脚决定了单片机的启动方式和运行方式。常见的启动方式有用户FLASH启动、系统存储器启动和SRAM启动等。
除了上述部分,最小系统还包括电源电路和下载电路。电源电路负责将生活中的常见5V电源降压为3.3V以供STM32单片机使用。而下载电路则负责将程序下载到单片机中,常见的下载方式有串口下载、JLINK下载和STLINK下载等。
STM32单片机最小系统是一个精心设计的系统,确保单片机能够正常运行并具备扩展功能的基础。对于开发人员来说,熟悉和掌握最小系统的原理和组成是非常重要的。
