STM32F103最小系统

Protel实训任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 基于Protel的STM32F103最小系统电路设计主要目的就是对学生进行protel软件的操作训练，通过训练，使学生能够掌握protel软件的基本使用方法，能够使用protel绘制简单电路的原理图和PCB版图，提高学生的动手能力。

一、初始条件计算机；Office Word 软件；PROTEL DXP或者Altium Designer软件二、内容和要求1、学习PROTEL软件；2、设计一个STM32F103最小系统的电路，要求至少包含电源，晶振，复位（上电复位和按键复位），调试接口；3、绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范。

3、对所设计电路的基本原理进行分析；4、查阅至少6篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写报告书，全文用A4纸打印。

三、时间安排1、2013年12月16日集中下达任务书。

作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明；学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。

2、2013 年12月18日，protel软件基本功能与使用方法学习。

3、2013年12月19日至2013年12月25日，采用protel进行相关电路图的绘制。

4、2013年12月27日上交成果及报告，进行答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《prote l实训》报告书目录摘要 (1)1 绪论 (2)2 Altium Designer 软件介绍 (2)3 设计内容及要求 (3)3.1设计目的及主要任务 (3)3.1.1设计目的 (3)3.1.2设计任务及主要技术指标 (3)3.2设计要求 (3)4 设计过程 (4)4.1电路图原理的设计 (4)4.2产生网络表 (4)4.3印制电路板的设计 (5)5 绘制各模块电路 (5)5.1电路的总体原理框图 (5)5.2 电路各单元介绍分析 (6)5.2.1 芯片STM32F103 (6)5.2.2 电源电路 (6)5.2.3 复位电路 (7)5.2.4 晶振电路 (8)5.2.5 JTAG调试接口 (8)6 PCB布线 (9)6.1电路布线规则 (9)6.1.1地线与电源线的布线 (9)6.1.2重要线路的布线 (10)6.1.3 PCB 布线的通用规则 (10)6.2 PCB绘制图 (11)7 心得体会 (13)参考文献 (14)摘要随着计算机软硬件技术的飞速发展，集成电路被广泛应用，电路越来越复杂，集成电路越来越高，加之元器件层出不穷，使得越来越多的工作已经无法依靠手工来完成。

STM32单片机最小系统详解STM32F103RCT6：STM32F103RCT6是一种嵌入式-微控制器的集成电路(IC)，32位Cortex-M3内核处理器，速度是72MHz，程序存储器容量是256KB，程序存储器类型是FLASH，RAM容量是48K，封装LQFP64。

STM32单片机命名规则：STM32单片机最小系统：所谓单片机最小系统，就是让单片机能够正常运行，最少且必须的器件所组成的系统。

单片机最小系统上电之后，单片机可以正常复位，下载程序，除此之外没有其他任何功能。

在最小系统保证正确的基础上，可以依次添加其他功能模块或器件，使之单片机具有实际功能。

STM32单片机最小系统包括一个复位电路和一个时钟电路。

如下图1所示。

图中复位电路使用的是上电复位电路，STM32单片机NRST引脚输入低电平，则发生复位。

图1 STM32F103单片机最小系统电源引脚：VDD是单片机的数字电源正极，VSS是数字电源负极，共有5个VDD引脚，5个VSS引脚。

VDDA是单片机的模拟电源正极，负责给内部的ADC、DAC模块供电，VSSA是模拟电源负极。

还有一个电源引脚，就是VBAT，BAT就是Battery（电池），这个引脚用来连接电池的正极的。

STM32带RTC功能（实时时钟），所以有VBAT引脚。

原理图上预留了一个CR1220纽扣锂电池，当主电源供电存在的情况下，由系统中的VCC3.3给VBAT供电；当主电源断电之后，由CR1220纽扣电池给STM32自带的RTC模块供电，从而能够保证实时时钟模块在主电源掉电的情况下还能够正常工作。

但是这样设计的话，这里有一个矛盾需要解决。

如果VBAT引脚直接与VCC3.3和CR1220连接的话，会存在下面问题：1、当电池电压高于3.3V，电池就会输出电流到AMS1117，使得芯片发烫，还会很快消耗电池电量。

2、如果电池电压低于3.3V，AMS1117产生的3.3V，就会给电池充电，而这种CR1220电池是不能够充电的。

STM32最小系统使用手册修订历史1.STM32F103C8T6最小系统简介硬件资源：1、STM32F103C8主芯片一片2、贴片8M晶振（通过芯片内部PLL最高达72M）ST官方标准参数3、LM1117-3.3V稳压芯片，最大提供800mA电流4、一路miniUSB接口，可以给系统版供电，预留USB通讯功能5、复位按键6、标准JTAG下载口一个，支持JLink，STLink7、BOOT选择端口8、IO扩展排针20pin x 29、电源指示灯1个10、功能指示灯一个，用于验证IO口基本功能11、预留串口下载接口，方便和5V开发板连接，用串口即可下载程序12、尺寸：64mm X 36.4mm13、高性能爱普生32768Hz晶振，价格是直插晶振的10倍价格，易起振14、20K RAM，64K ROM ，TQFP48封装模块说明BOOT短路帽设置说明BOOT1=x BOOT0=0 从用户闪存启动，这是正常的工作模式。

（上电运行程序或者JTAG方式下载程序时候使用）BOOT1=0 BOOT0=1 从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能由厂家设置。

（从固化的bootloader启动，一般用于ISP下载时候使用）BOOT1=1 BOOT0=1 从内置SRAM 启动，这种模式可以用于调试。

下载程序方法：需要TTL模块下载工具（已安装好驱动）推荐使用本店开发的CP2102 USB-TTL模块对STM32最小系统进行下载程序。

（CP2102与其他的JLINK或者STLINK比价格要便宜很多，只能用于下载，不能用于DEBUG调试程序）1.CP2102和STM32用杜邦线按照以下连接后，接在电脑USB接口TXD -----------> RX1RXD -----------> TX1GND -----------> GND2.将STM32上的BOOT选择短路帽进行设置(进入ISP下载模式)BOOT1 -----------> 0BOOT0 -----------> 13.将CP2102与电脑连接后，打开MCUISP软件，✓点击“搜索串口”，“Port”选项会有可用的COM选项。

STM32最小系统板原理图
1.电源部分：
STM32最小系统板使用了一个5V的直流电源供电，通过一个稳压电
路将电压稳定在3.3V，供给给STM32芯片。

稳压电路采用了L78L33芯片
来实现。

此外，电源部分还包括一个负载电容和一个滤波电容，用于稳定
电压和滤波。

2.芯片部分：
STM32最小系统板采用了STM32F103C8T6芯片，这是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器。

此芯片具有72MHz的主频、64KB的Flash和20KB的SRAM。

该芯片与外围电路相连，通过引脚实现与其他器件的通信
和数据传输。

3.外设部分：
STM32最小系统板还包括一些外设，用于扩展芯片的功能。

其中最常
见的外设是LED指示灯，用于显示系统的状态。

此外还包括了一个复位按钮，用于复位系统，以及一个用户按钮，用于用户交互。

此外，还包括了
串口通信模块，用于与计算机或其他外部设备进行通信。

4.数据存储部分：
STM32最小系统板还包括一部分数据存储器件，用于存储数据。

其中
最常见的是闪存芯片，用于存储程序代码。

此外还包括了一个EEPROM芯片，用于存储数据。

这些存储器件通过SPI或其他接口与STM32芯片相连。

以上是STM32最小系统板的原理图解析，介绍了电源部分、芯片部分、外设部分和数据存储部分。

了解STM32最小系统板的原理图可以帮助开发
者更好地理解其工作原理和设计特点，从而更好地进行开发和调试。

PCB课程设计报告以STM32F103RDT6为控制系统的单片机最小系统一、课程设计的意义：通过本课程设计提高学生对电子线路软件ALTIUM DESIGNER 6.9的应用能力和熟练程度，利用该软件进行正确、规范的电路原理图和PCB设计。

二、课程设计的主要内容：本设计完成中规模应用电路“STM32F746IGT6为主控芯片的核心板”的项目原理图及PCB 设计。

三、课程设计步骤1、绘制原理图用ALTIUM DESIGNER 6.9软件设计“STM32F103RDT6为主控芯片的核心板”项目的原理图。

2、设计PCB 图，利用PCB 模板向导创建一个“STM32F103RDT6 PCB（90*70mm）”的PCB板,设计电路的PCB图,采用两层板,各个元器件的封装要按照要求。

3、产生电路原理图原材料报表。

4、完善设计、撰写、打印设计报告书。

四、设计结果：（一）原理图总图电源模块：系统所有IO外接接口：STLINK：复位电路：系统时钟晶振：灯和按键:（二）原理图库和PCB元件库的创建1、原理图库：（1）新建原理图库A：芯片原理图B：引进20双排排针C、AMS117的原理图D、USB原理图E、DS18B20原理图F、STLINK和ISP下载串口TTL原理图G、红外模块原理图（二）PCB封装A:芯片封装B：插针封装：C、AMS117封装D、USB封装E、DS18B20原理图F、STLINK和ISP下载串口TTL原理图G、红外模块原理图PCB电路板图元器件报表五、课程设计总结本次课程设计在老师的指导下顺利完成。

下面是我在课程设计中的心得体会和总结。

绘制层次原理图1.原理图连线很多需要很细心才能准确完成尤其是对于那些引脚很多的器件稍不小心就会连错。

2.由于对原理图的原理不是很了解所以对检查时出现的很多错误都不怎么了解改起来很费劲。

3.设置元件封装要一个一个元器件设置当然有老师给的封装库找起来就容易多了。

4.层次原理图的设计很繁琐用从上而下的设计方法设计要先绘制好总原理图然后生成子图的端口再在子图上按图放置元器件、连线然后把从总图生成的端口连上这样就完成了层次原理图的绘制。

TM32F103ZET6最小系统设计【摘要】STM32F103ZET6是意法半导体公司基于Cortex_M3内核设计，功能强大的一款优秀的工业级单片机。

本文基于此款芯片设计了最小系统板，并经过实测验证最小系统板的正确性，可以为相应的开发人员及电子爱好者开发设计相应的最小系统的作为理论支持。

【关键词】STM32；最小系统；数字与模拟；PCBCortex_M3内核主要是应用于低成本、低功耗的场合，并且具有极高的运算能力和极强的中断响应能力。

Cortex-M3处理器采用纯Thumb2指令的执行方式，使得这个具有32位高性能的ARM内核能够实现8位和16位的代码存储密度。

ARM Cortex-M3处理器是使用最少门数的ARM CPU，核心门数只有33K，在包含了必要的外设之后的门数也只有60K，使得封装更为小型，成本更加低廉。

Cortex-M3采用了ARM V7哈佛架构，具有带分支预测的3级流水线，中断延迟最大只有12个时钟周期，在末尾连锁的时候只需要6个时钟周期。

同时具有1.25DMIPS/MHZ的性能和0.19mW/MHZ的功耗。

STM32F103ZET6该芯片具有Cortex_M3内核、144管脚、64KB SRAM、512 KB FLASH、2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、3个SPI、2个IIC、5个串口、1个USB、1个CAN、3个12位ADC、1个12位DAC、1个SDIO接口、1个FSMC接口以及112个通用IO口。

一、原理图设计一个最小的核心板原理图分为电源供电，外部时钟，启动方式，复位，下载五部分。

1.电源供电电源供电部分为主要模拟部分供电与数字部分供电，11个数字部分需要添加11个去耦电容（见图1.1）。

去耦电容的作用举个简单的例子。

你可以把总电源看作水库，我们大楼内的家家户户都需要供水，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，等水过来，我们已经渴的不行了。

实际水是来自于大楼顶上的水塔，水塔其实是一个暂存的作用。