stm32f103c8t6最小系统板原理图和构成讲解

最小系统板构成

这个是最小系统板的图片

最小系统板可以简单理解为： STM32芯片、外围电路元件、PCB板子 三部分经过焊接制成的。
他们之间存在这必然的联系关系，下面我们会逐一讲解。

STM32芯片讲解

芯片的外设功能

在 STM32中文参考手册 的 复用功能描述 部分可以看到 ，每个芯片功能对应的引脚，我们在设计硬件的时候要找到对应引脚才能完成对应的功能。
比如要我们要使用语言模块，语音模块一般用串口控制，那么就需要设计引脚的时候把有串口功能的引脚和语音模块连接一块去。

芯片的编程控制方式

常见的开发软件：
STM32CubeIDE: ST 官方提供的免费 IDE，集成了代码编辑、编译、调试功能，支持 STM32 系列的所有微控制器。
Keil MDK: ARM 公司提供的开发工具，提供强大的编译器、调试器，支持 STM32 微控制器。
IAR Embedded Workbench: 提供全面的开发功能，支持多种微控制器，包括 STM32。

这里我们推荐使用STM32CubeMX完成初始化工作，使用Keil MDK继续开发逻辑部分。
使用现在主推的HAL库开发。

芯片工作需要的外围电路

原理图讲解

原理图我们就讲解市面最常见最小系统板原理图。
单片机最小系统一般有晶振电路、电源电路、复位电路以及调试电路组成.

电源电路

主要有两部分组成：

供电电路

可以使用普通的USB接口电路，5V电源输出

降压电路

USB的5V输入，然后输出为3.3V

这里使用两种不同的电容。
输入滤波电容的作用：
输入电压，当接入电源，其幅值是从零起始的，波动非常大，加入足够容量的电容进行滤波后，因电容的充放电效应，该脉动直流变成纹波不大的直流电，这是输入滤波的作用。
输出滤波电容的作用：
稳压电路的工作过程需要从输出采样，然后根据其反馈值调节输出以达稳压的目的。如果此时没有输出滤波电容，只要因负载变化带来的电压波动频率恰好与稳压电路的调节速率差不多就会产生振荡效应，导致输出失控，所以稳压输出也必须加滤波电容，而且增加滤波电容也可以进一步增加稳压输出的稳定性。
大电容和小电容并联的作用：
至于与大容量电解电容并联的小电容，其作用在于旁路频率较高的波动电压，因为铝电解电容的制造工艺导致其具有较大的ESL（等效电感），无法滤除高频成份，故需加个小电容。

晶振电路

晶振电路用来给芯片提供时钟信号，原理图如下：

需要注意的是：

画板时晶振尽量离芯片近一点
晶振底部尽量不要穿过其他支路，防止信号串扰
不同型号的晶振可能需要不同的电路设计，根据自己使用的晶振型号设计，例如使用村田的CSTCE系列晶振，可以设计成如下电路：

晶振的选择要根据数据手册来选，本芯片4-16M可选

注意：上图使用了F102芯片手册，在外接晶振方面F103上是一样的

复位电路

复位电路如下：

stm32有三种复位方式：电源复位、系统复位和后备域复位

电源复位时，当NRST引脚被拉低，产生外部复位，并产生复位脉冲，从而使系统复位。

去耦电容
主要用来滤除杂波，保持引脚电压的稳定。这些电容也尽量离芯片相关引脚近一点。分布在芯片四周即可。

调试下载电路

BOOT选择


调试电路（SW接线方式）
PA13对应SWD，PA14对应SWC

对应仿真器连接如下图：

其他外围电路

电源指示灯

测试LED灯

注意：如果要使用PC13,PC14和PC15则VBAT需要接3.3V
这是因为VBAT引脚和芯片的其他VSS和VDD引脚功能是一致的，都是用来给相邻片区引脚供电。每个VSS/VDD都要外接电源的目的是提供相对纯净稳定的电源。其实只接一组VSS和VDD也是可以的，但是为了保证提供给相邻片区的电源稳定纯净，通常都这样连接。

外围接口

注意：排序时，围绕stm32芯片一个方向顺序排列网络标号，依次排列外接IO，方便PCB排版.

芯片STM32F103C8T6

封装是LQFP48，注意BOOT引脚接10K电阻

文章参考资料:STM32中文参考手册_V10
博客:https://blog.csdn.net/sinat_40936062/article/details/95244689