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认识元器件 · 单片机(MCU/MPU/SOC) · 实战篇4
2026/10/29 15:38:03 网站建设 项目流程

此篇开始设计STM32F103C8T6的部分,这部分是需要重新设计,没有直接参考的图,所以要查看STM32F10xx硬件开发应用笔记.pdf

上面文档已经总结的很清楚,一个MCU最主要的工作调节:

1,时钟

2,复位

3,启动模式

4,调试接口

5,供电

当然也有说最小系统的三个主要问题,时钟复位电源,因为CPU首先是内核开始工作,才会到外设调试接口这些,只要CPU开始跑,就可以使用其他手段定位故障,但是要先保证CPU跑起来,时钟复位电源是完全由硬件负责的,因为调试接口可以软件屏蔽,启动模式很多单片机也可以软件修改,使用先保证时钟复位电源设计满足要求,这个文档就是讲STM32F10xx硬件开发的。

1,供电

该芯片要求2.0~3.6V的操作电压(VDD),并采用嵌入式的调压器提供内部1.8V的数字电源。当主电源VDD关闭时,实时时钟(RTC)和备用寄存器可以从VBAT供电。

注意: VDDA和VSSA必须分别连到VDD和VSS。(原文:Note: VDDA and VSSA must be connected, respectively, to VDD and VSS.)

注意这个直接翻译不知道什么意思,一般来说就是环路不交叉,或者独立供电的意思吧,不能和其他的VDD走一路过去。

还有图中可以看出,PLL的供电和ADC是一起的,还有BKP registers = Backup registers,即"备份寄存器",是 STM32 等微控制器中的一组特殊寄存器,专门用来在主电源掉电时保存数据。但是要保证VBAT的电源和打开备份时钟(RCC_BDCR = RCC Backup Domain Control Register,即"备份域控制寄存器",是复位和时钟控制器(RCC)里的一个寄存器,专门用来管理备份域(备份寄存器和 RTC)的时钟选择与复位)不掉才能保存数据。

2.1.1 ADC 独立供电与参考电压

ADC 有一路独立电源,可单独滤波,也能在 PCB 上单独屏蔽噪声:

  • ADC 供电输入走单独的 VDDA 引脚
  • 独立电源地连接,即 VSSA 引脚

封装支持时,VREF– 必须接到 VSSA。

100 脚和 144 脚封装

低压输入时想提高精度,可在 VREF+ 上外接独立参考电压。VREF+ 电压范围 2.4 V 到 VDDA。

64 脚及以下封装

无 VREF+ 和 VREF– 引脚,内部直连 ADC 供电(VDDA)和地(VSSA)。

2.1.2 电池备份

VDD 掉电时要保住备份寄存器的内容,VBAT 引脚可以接一路备用电压,电池或其他来源都行。

VBAT 引脚同时给 RTC 供电,VDD 掉电时 RTC 还能跑。切到 VBAT 由复位模块里的掉电复位(PDR)电路控制。

如果应用里不用外接电池,强烈建议把 VBAT 在外部接到 VDD。

2.1.3 稳压器

稳压器复位后一直使能。随应用模式分三种工作方式:

  • Run 模式,稳压器给 1.8 V 域(内核、存储器、数字外设)满功率供电
  • Stop 模式,稳压器给 1.8 V 域低功耗供电,寄存器和 SRAM 内容保持
  • Standby 模式,稳压器关闭。寄存器和 SRAM 内容丢失,Standby 电路和备份域除外

2.2 供电方案

电路由稳定电源 VDD 供电。

  • VDD 引脚要接外部去耦电容:每个 VDD 引脚一颗 100 nF 陶瓷电容,另加一颗钽电容或陶瓷电容(最小 4.7 µF,典型 10 µF)
  • VBAT 引脚可接外部电池(1.8 V < VBAT < 3.6 V)。不用外接电池时,建议该引脚接 VDD,配一颗 100 nF 外部陶瓷去耦电容
  • VDDA 引脚要接两颗外部去耦电容(100 nF 陶瓷 + 1 µF 钽或陶瓷)
  • VREF+ 引脚可接 VDDA 外部电源。VREF+ 上另加独立外部参考电压时,该引脚要接 100 nF 和 1 µF 电容。任何情况下 VREF+ 都要保持在 2.4 V 到 VDDA 之间
  • 模拟噪声还能再滤一层:VDDA 经磁珠接 VDD;VREF+ 经电阻(典型 47 Ω)接 VDDA

注意:

用 ADC 时,VDD 范围限制在 2.4 到 3.6 V。不用 ADC 时,VDD 范围 2.0 到 3.6 V。

1,可选。VREF+ 上接独立外部参考电压时,两颗电容(100 nF 和 1 µF)必须接。

2,VREF+ 接 VDDA 或接 VREF。

3,N 是 VDD 和 VSS 输入的数量。

篇幅问题后面继续

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