STM32F407VET6核心板的部分电路绘制学习笔记

在STM32F407VET6的核心板的绘制中,

绘制完如图所示的MUC主控芯片后,绘制其他的电路模块。

绘制如图所示的复位电路。RESET:轻触按键,按下时引脚连通GND,R2:10kΩ上拉电阻,接到3.3V。NRST:连接到单片机复位引脚。

工作原理:正常运行时:10k 电阻把 NRST 上拉到 3.3V 高电平。NRST 为高电平,单片机退出复位、正常跑程序。

手动复位时:开关导通,NRST直接和GND相连,变成低电平;NRST低电平有效,单片机进入复位状态,所有寄存器、外设回到出厂初始状态。

松开按键:低电平撤销,NRST被10k电阻重新拉回3.3V高电平,单片机退出复位,从头启动程序。

其中NRST功能为硬件复位整个芯片,内核、外设、寄存器全部恢复默认初始状态,低电平->复位状态,高电平->正常运行。

最后将该区域框起来,绘制文字标注,复位电路。

按键松开(常态):10K 电阻把 PA0 引脚电位上拉到 3.3V(高电平),此时 PA0 读到高电平,代表按键没有按下。

按键按下:开关导通,PA0 引脚直接连通 GND,电位变为 0V(低电平),单片机读取到低电平,判定按键按下。

松开按键;开关断开,PA0 再次被 R3 上拉回 3.3V 高电平。

在LED电路原理图中,R4、R5作为1kΩ的限流电阻,防止LED电流过大烧毁;RED红色LED、蓝色LED;PC5、PB1为STM32的GPIO输出引脚。

IO输出低电平(0V) 电流路径:3.3V → 1k 限流电阻 → LED 阳极 → LED 阴极 → PC5/PB1(低电平)→ 芯片内部到 GND。 LED 两端形成正向压差,点亮。

IO输出高电平(3.3V) LED 两端电位几乎相等,没有压差,几乎无电流,熄灭。

Tip:此处为低电平电流(灌电流驱动)

其中PC5与PB1配置为GPIO推挽输出模式:

·输出高低电平,控制对应 LED 的亮灭;

·程序里可以单独控制红、蓝灯,实现闪烁、流水、状态指示等效果;

·这两个引脚也具备复用功能,可复用为定时器 PWM 输出,用来调节 LED 亮度(呼吸灯)

元件X1:无源晶振本身不会主动起振,它是选频元件,配合单片机内部的振荡放大器,产生稳定的8MHz正弦时钟信号,作为单片机的外部原始时钟源。

C16、C17:负载电容,匹配晶振的负载电容参数,帮助电路稳定起振、微调频率,抑制杂波;电容值要和晶振规格书匹配,常用 20~22pF。一端接晶振引脚,一端接 GND。

PH0、PH1引脚:

·PH0:OSC_IN,时钟输入引脚,外部晶振信号送入芯片内部振荡电路;

·PH1:OSC_OUT,时钟输出引脚,芯片内部放大后的振荡信号输出给晶振,形成闭环振荡回路。

单片机内部自带振荡放大电路,PH0-PH1 外接 8MHz 无源晶振 + 匹配电容,形成反馈振荡环路,产生稳定 8MHz 时钟。

其中X1提供高精度、稳定的8MHz基准振荡频率;作为STM32 高速外部时钟源 HSE,给系统提供时钟基准,经过 PLL 倍频后,供给 CPU、串口、定时器、ADC 等所有外设;石英晶振频率温漂小,相比单片机内部 RC 振荡器,时序精度高,适合串口通信、定时器、PWM 等对时钟精度有要求的场景。

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