是什么

最小系统是保障MCU正常工作的最小电路的组成单元

block-beta
	columns 3
	MCU:2
	block
		columns 1
		电源电路
		晶振电路
	end
	下载调试电路
	BOOT启动电路
	复位电路
	其他电路:3

最小系统电路

管脚定义

类型 引脚名称 说明
电源 VDD/VSS 电源正(VDD)/负(VSS)引脚,给STM32供电
VDDA/VSSA 模拟部分电源正/负引脚,给STM32内部模拟部分供电 参考电压正/负引脚,给STM32内部ADC/DAC提供参考电压
VREF+/VREF- 100脚及以上的STM32F103型号才有这两个脚
VBAT RTC&后备区域供电引脚,给RTC和后备区域供电。一般VBAT 接电池,用于断电维持RTC工作,如不需要,直接将VBAT 接VDD即可
复位 NRST 复位引脚,用于复位STM32,低电平复位 启动选择引脚,一般这两个脚各接一个下拉电阻即可
启动 BOOT0/BOOT1 其他启动配置说明详见后续分析
晶振 OSC_IN/ OSC_OUT 外部HSE晶振引脚,用于给STM32提供高精度系统时钟 如果使用内部HSI能满足使用需求,这两个脚可以不接晶振
OSC32_IN / OSC32_OUT 外部LSE晶振引脚,用于给STM32内部RTC提供时钟 如果使用内部LSI能满足使用需求,这两个脚可以不接晶振
调试 SWCLK/SWDIO SWD调试引脚,用于调试STM32程序,同时STM32还支持 JTAG调试,不过我们不推荐使用!因为SWD省IO!

电源电路

GNDPOWER之间一般会连接一个滤波电容,该电容==保证供电电压的稳定性==,一般遇到供电都会加上滤波电容

BAT一般使用纽扣电池,备用电池是给RTC和备份寄存器服务的,如果不需要这些则可以不使用纽扣电池,VBAT可以直接接POWER或者直接悬空

复位电路

  1. 手动复位:当按下复位按键,NRST直接接地,变成低电平开始复位,反之,则为高电平

  2. 上电复位:当芯片开始上电的时候,vcc将会给电容充电,电容相当于短路,这时NRST与地直接相连,变成低电平开始复位,当电容充满电时,将会变成高电平,实现了上电复位的功能

    电容==充电==过程:当电容开始充电时,它的两极板之间存在电势差,电路中的电流开始流动,电容逐渐储存电荷。刚充电时,电容像是==导线==。

    电容==充满==电时:当电容两端的电压与电源电压相等时,电容停止继续储存电荷,电流也随之停止。此时,电容器相当于==开路==,因为没有电流流过它。

BOOT启动电路

通过连接引脚或者开关就可以配置BOOT的高低电平,比如接13,BOOT0就变成了高电平

晶振电路

在晶振的两侧还需要接两个电容作为==起振电容==,如果需要RTC功能,那么还需要额外接一个晶振,OSC32就是32.768KHz(32768为2的15次方),内部RTC电路通过2的15次方分频就可以生成1秒的时间信号了

[!TIP]

起振电容的==作用==:

稳定振荡频率:起振电容与晶振一起形成一个谐振电路(通常是并联谐振电路),用于确定晶振的振荡频率。通过调整电容的值,可以细微调整振荡频率,使其符合预期的设计。

辅助启动振荡:起振电容为晶体提供适当的相移,使得反馈回路中的正反馈条件满足,从而启动振荡。它们在起振过程中的作用是提供合适的相位补偿,使得振荡可以迅速建立。

起振电容的==原理==:

与晶振和回路形成谐振回路:晶体具有一定的等效电感和电容,外部的起振电容与其一起形成谐振回路,决定晶体的工作频率。外部的起振电容值越大,振荡频率会略微降低;电容值越小,频率会略微升高。

实现正反馈:振荡电路的基本工作条件是需要正反馈,即输入信号和反馈信号的相位相同或相差整数倍的360°。起振电容通过提供适当的相移,使晶体振荡器电路的正反馈得以满足,从而维持振荡。常见的振荡器电路,如Pierce振荡器,正是依赖这些电容来实现所需的相移。

稳定电路工作状态:晶振电路中的负载电容可以起到稳定电压和电流的作用,避免电路因高频信号波动而产生不稳定的振荡。