物联网嵌入式电路设计(stm32电路设计)

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在李闯开源硬件平台上,stm32可以说是使用最多的mcu芯片。其核心是arm核。一方面,stm32是业界公认的;另一方面,我们也不得不承认意法半导体在校园推广mcu方面做得很好。当然,目前芯片普遍供不应求,之前几块钱的stm32要几十甚至上百,那就是后话了。

stm32用的stm32f103,stm32f3,stm32f4很多。现在除了上面的,又出现了stm32f7系列。据我所知,目前用的不多。目前stm32在工业上的应用非常广泛,在电机、仪器仪表、运动控制、采集等方面都有很多应用场景。

另外,stm32易于使用rtos,在一些实时性要求高的地方非常方便。很多时候除了实时控制,还需要人机交互,所以这个时候stm32旁边会搭配一个linux soc,这是很正常的现象。当然,当涉及到图像处理或者有很多并发需求时,stm32与fpga合作并不罕见。当然,使用rtos并不意味着stm32就是实时控制。我们以后再谈这个。

为了说明stm32的最小电路,可以找一个电路图来学习下。比如这,https://oshwhub.com/gxt_0/STM32F103C8T6hu-xin-ban

1、整体观察

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    图片仅仅给出了2d图,所以也不知道后来是不是真正的打样出来了。整体的功能还是比较简单的,就是一个核心板,把所有的功能都用排针引出来了。

2、主芯片

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主芯片就是stm32f103c8t6,48个引脚,qfn封装,比较简洁。

3、时钟

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stm32f103的时钟可以多说一说,它有两个时钟。一个是32.768k这个,主要用于定时;另外一个是8M这个,是执行指令需要用到的时钟。

4、电压

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和stc不一样,stm32芯片多采用3.3v,所以需要一个降压芯片。常用的芯片有ams1117。一个电路中出现多种电压是很常见的,比如在fpga或者soc中,可能同时有5v、3.3v、2.5v、1.8v、1.2v等等。

5、启动方式

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Stm32支持多种启动模式,这意味着stm32执行的第一条指令可能来自不同的地方。例如,它可能来自sram、内部闪存或外部闪存,所有这些都取决于BOOT0和BOOT1的配置。有同学说,stm32的第一条指令怎么可能来自sram?其实只要加载jtag或者swd就可以了。

6、调试和程序烧入接口

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这是stm32特有的debug和烧入接口,类似于jtag。外部连接stlink即可,软件上搭配keil,就可以调试或者烧入程序了。

7、其他和stc差不多的电路

7.1 复位电路

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7.2 usb电路,一部分用来供电,一部分stm32作为pc的usb device,可以模拟u盘

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7.3 led,一个是上电后点亮,一个需要程序编程才能解决

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7.4 电源滤波电路

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7.5 连接接口

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8、美中不足的地方

应安排usb2uart芯片,如ch330n,以便于调试。使用stm32的时候,最好能发挥它的长处,就是运动控制。如果只是做一点简单的采集、显示和按钮,不妨用stc51。另外,在实时性方面,这也是mcu的强项。不是说大soc做不到,而是不划算。Linux本身就是一个很大的软件平台,上面有很多软件包,但是也要消耗很多资源,所以对于特殊的运动控制,尤其是电机控制,可以考虑stm32。当然,如果买不到,国产gd32也是不错的选择。

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