STM32外围电路硬件解析

发表于 2022-8-24 22:31

复位电路：
      复位：让MCU回到最开始的状态。并且从头开始，重新执行程序

      我们什么时候需要复位？
                  1.烧录的时候

                  2.程序跑飞了的时候

                  3.上电复位（上电的时候需要复位）
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发表于 2022-8-24 22:33

  复位方式：
         1.上电复位： --- 一定要有
            MCU的Reset是复位引脚，当这个引脚为低电平时，单片机会产生复位。

发表于 2022-8-24 22:34

2. 按键复位：--- 可有可无（看需求）
K10按下，产生复位动作

发表于 2022-8-24 22:35

发表于 2022-8-24 22:39

这是阻容复位电路。当复位引脚低电平的时候复位。当上电的瞬间，C13电容开始充电，电容处于短路状态，电容上面的电压为低电平，此时MCU复位引脚被拉低，MCU执行复位，这样就实现了上电的时候复位功能了。

实际上，单片机内部也有上电复位电路，那么我们之所以还要在单片机外部加上复位电路的原因是：因为外部上电复位电路复位时间较长，较长的复位时间，可以使得等电源、系统充分稳定后，MCU再来启动并执行程序，保证了MCU、系统正常运行。

注意：由于电容的精度不够，而且电容还会受到温度的影响，存在温漂，所以阻容复位电路的延时并不精确。但是，阻容复位电路可以满足绝大部分的需要了。

发表于 2022-8-24 22:40

上电复位的目的：
1.等待供电电源、系统稳定后，再来启动MCU，执行程序，否则MCU、系统无法正常运行。

发表于 2022-8-24 22:41

2.复位会初始化部分寄存器

注意R21和C13的选择（一般选择10k电阻，104电容就可以，即：延时大约10uS）。其中，电容不能选择太小，否则C13电容很快就充满电了，那么此时电容上面就不是低电平了，但是，很有可能此时电源、系统还没有到达稳定状态。那么芯片供电电源、系统不稳定，就会导致MCU和整个系统工作有问题，有可能MCU时而启动成功，时而启动失败。

发表于 2022-8-24 22:43

发表于 2022-8-24 22:44

发表于 2022-8-24 22:46

单片机内部集成的HSI时钟源是就是RC振荡器。

发表于 2022-8-24 22:47

晶振电路在布线的时候，尽量靠近单片机，因为晶振引脚，PCB走线也有电容电阻效应。

发表于 2022-8-24 22:48

晶体振荡器分为无源晶振和有源晶振两种类型。

发表于 2022-8-24 22:50

无源晶振：

无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为 crystal（晶体），而有源晶振则叫做 oscillator（振荡器）。

发表于 2022-8-24 22:50

无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有 4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。

发表于 2022-8-24 22:51

无源晶振和有源晶振的区别很多时候是大家直接通过观察了解到的。尤其是针对 2520贴片晶振，3225贴片晶振， 5032贴片晶振，并且是四脚封装的石英晶振来说，包括有源晶振，也包括无源晶振。

发表于 2022-8-24 22:52

有源晶振
有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的 PI 型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。

发表于 2022-8-24 22:52

有源晶振是由石英晶体组成的，石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。

发表于 2022-8-24 22:55

发表于 2022-8-24 22:58

当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（由晶片的尺寸和形状决定）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。

压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图 3 是一个串联型振荡器，晶体管 T1 和 T2 构成的两级放大器，石英晶体 XT 与电容 C2 构成 LC 电路。在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2 为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为 5V，输出波形为方波。

发表于 2022-8-24 22:59

UART、RS232、RS485它们之间的区别：
UART，是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），既然是“器”，显然，它就是个设备而已，要完成一个特定的功能的硬件，它本身并不是协议。那么它要完成什么功能呢？它的最基本功能，是串行数据和并行数据之间的转换。

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