【嵌入式设计中的坑】STM32硬件设计

最新推荐文章于 2025-12-31 16:18:26 发布
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#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

本文探讨了为何PA0、PB0等引脚不能同时设置为外部中断，并揭示了CAN和USBOTG接口对外部高精度时钟（HSE）的依赖。针对F1和F4平台，详细解释了相关接口配置要点。

1.外部中断

  • 要点： 不能使用引脚号相同的引脚被设计为外部中断使用。如PA0、PB0不能同时设置为外部中断。
  • 原因：

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2.CAN和USB OTG接口使用需外部HSE时钟

  • F1：
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  • F4：
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做硬件，想当然，犯大错
记得诚
05-21 1054
大家好，我是记得诚。 做硬件，想当然，犯大错。 1、I2C电路都加外部上拉，想当然，某些芯片I2C管脚内部自带上拉。 2、量产过的电路不会有问题，想当然，量可能还不够，问题还未暴露。 3、带横杠标识一端为负极，想当然，钽电容不是。 4、去耦电容是越多越好，想当然，寄生参数也“害人”。 5、电阻阻值随便用，想当然，功耗难解决。 6、SOC不用的GPIO全部悬空，想当然，一堆问题等着你。 7、电容都用小封装，想当然，高容值小封装价值贵死你。 8、选型不考虑价格周期，想当然，买不到货急死你。 9、设计电路不加兼容
硬件坑
Wang_yf_的博客
10-14 686
硬件注意问题
硬件电路设计中的几点注意事项
嵌入式之斋
03-15 4307
硬件设计总结一个成功的硬件设计，主要功能的实现只是所有环节中的一小部分，而且基本来说，主要功能的实现主要是依靠芯片厂商提供的套片方案，一般来说为了降低风险，主要是参考套片方案的参考设计完成，芯片厂商也会提供包括器件封装，参考设计，仿真模型，PCB参考等等全部资料，在芯片功能越来越复杂的今天，一个片子动不动就几百上千个PIN，对于一个新项目来说，是没有时间一页页去吃透每个PIN，每个输入输出的具体功...
嵌入式系统硬件电路设计时需要考虑的基本问题
　　　　　KISSMonX
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设计以MCU为核心的嵌入式系统硬件电路需要根据需求分析进行综合考虑，需要考虑的问题较多，这里给出几个特别要注意的问题. 1．MCU的选择 选择 MCU 时要考虑 MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及 MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有 5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。
硬件设计的几个基本问题
weixin_45314602的博客
08-24 324
这个电容的分布电感的典型值是 5μH。0.1μF 的去耦电容有 5μH 的分布电感，它的并行共振频率大约在 7MHz 左右，也就是说，对于 10MHz 以下的噪声有较好的去耦效果，对 40MHz 以上的噪声几乎不起作用。0.1μF、10μF 的电容并联使用，共振频率在 20MHz 以上，去除高频噪声的效果要好一些，较好的兼顾了去藕和旁路。以晶振的匹配电容为例，主要用来匹配晶体和振荡电路使电路易于启振并处于合理的激励态下，对频率也有一定的“微调”作用，若频率为 11.0592MHz，则该电容取30pF；
STM32单片机入门教程---EXTI外部中断
weixin_74855477的博客
08-01 1210
EXTI (Extern Interrupt)外部中断EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序；支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的pin不能同时触发中断，即PA0和PB0不能同时调用；通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、PTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒；
嵌入式开发：基于STM32与ESP8266的HX711智能称重系统设计与实现
04-05
适合人群：具有一定嵌入式开发经验的研发人员，尤其是对STM32、ESP8266、HX711传感器感兴趣的开发者。 使用场景及目标：适用于需要开发智能称重系统的工程师，帮助他们快速理解和实现从硬件选型、电路设计到软件编程...
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接着，介绍了系统的硬件架构，如STM32L476RG低功耗MCU、LoRa模组、传感器阵列和电源管理模块。然后，深入探讨了关键电路设计，如传感器接口电路、低功耗电源管理和传感器数据融合算法。此外，还讲解了LoRaWAN组网...
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STM32毕业设计题目大全
kooerr的博客
12-21 6776
以下是学长亲手整理的STM32相关的毕业设计选题，都是经过学长精心审核的题目，适合作为毕设，难度不高，工作量达标，对毕设有任何疑问都可以问学长哦！相对容易工作量达标题目新颖，含创新点。
BMS电池管理系统中颖SH367309方案详解：硬件设计与嵌入式编程技巧
04-12
嵌入式编程则涉及STM32的bootloader、电池均衡策略、SOC计算等；上位机开发采用WPF进行实时数据显示；通信协议方面讨论了Modbus RTU和私有协议的混合使用及其优化方法。此外，文中还提供了大量实战经验和调试技巧，...
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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） 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，
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【 STM32 ADC电压采集与串口显示系统】
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STM32中USART和UART的区别是什么？
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摘要：UART和USART是嵌入式通信中常见的串行接口。UART仅支持异步通信，使用TX/RX两根线；而USART支持同步/异步两种模式，增加了时钟信号线(CK)。STM32中，USART功能更丰富，支持硬件流控制、LIN总线等，同步模式下可实现更高波特率。实际应用中，简单通信可选UART，高速同步通信必须使用USART。现代STM32芯片中，USART通常可向下兼容UART功能，但反之不行。开发时应根据具体需求选择接口类型，充分利用外设资源。
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benjiangliu的博客
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按位与 & ：两位都为 1 时结果为 1，否则为 00000 1101&1111 1100——————————0000 1100按位取反 ~：将每一位的 0 变成 1，1 变成 0只要有一个位为 1，结果就为 10000 1101|1111 1100——————————1111 1101按位异或 ^ :两位不同则为 1，相同则为 00000 1101^1111 1100——————————1111 0001左移指令 : 高位溢出舍弃，低位补 0。0x01 << 3。
TMS320C6748的初始化与STM32做个类比
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特性STM32架构定位高性能浮点 DSP通用 ARM Cortex-M时钟管理PSC 统一管理电源+时钟RCC 只管时钟,电源单独管理代码风格驱动库封装较深HAL/标准库层次清晰引脚配置一个函数搞定需要配置多个结构体FIFO硬件自带,需显式使能部分型号支持。
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本文介绍了基于STM32的智能温湿度监测系统完整代码实现。系统采用DHT22传感器采集温湿度数据，通过OLED显示，并具备蜂鸣器报警功能。代码结构包含工程目录、配置文件(config.h)和DHT22传感器驱动(dht22.h/c)。配置文件定义了系统参数、硬件接口和报警阈值；DHT22驱动实现了微秒级延时、传感器初始化和数据读取功能，包含温度/湿度获取接口。系统具有调试模式和错误检测机制，适用于环境监测等应用场景。
【STM32实物】基于STM32红外温度计的设计与实现_资料编号36
嵌入式阿齐Archie
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功能简介：1.本系统基于STM32F103C8T6主控。2.本系统电源采用可充放电的锂电池，并通过电源模块为整个系统进行供电，同时锂电池带有电量显示。3.采用GY-906红外测温模块，实现远程无接触的红外测温，精度达到±0.5℃。4.OLED显示屏实时显示红外测温值和温度上限阈值。5.当红外测温值大于其上限阈值时，自动进行声光报警（蜂鸣器蜂鸣、LED闪烁）。低于其下限阈值时，自动关闭声光报警。6.按键可调整温度上限阈值，第一个按键增加阈值，第二个按键减少阈值。
stm32主控芯片的硬件设计简单介绍
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<think>嗯，用户让我思考关于STM32主控芯片硬件设计基础知识的回答。用户可能刚开始接触嵌入式硬件开发，需要系统地了解设计重点和注意事项。根据引用[1]和[3]，最小系统板设计是核心，特别是STM32需要构建基本运行环境。用户提到"硬件设计基础知识"，说明可能需要从零开始的指导。用户引用资料中多次提到时钟电路、电源电路等关键模块，结合我之前回答的六个方面，需要强调这些模块的设计要点。用户可能实际遇到了电源不稳定或无法下载程序的问题，所以复位电路和调试接口要着重说明。另外用户参考了I²C原理，可能还关心外设扩展时的硬件兼容性问题。在组织内容时，需要平衡专业性和可操作性，比如详细列出各个功能电路的设计要求，避免笼统表述。同时考虑到用户可能参考中文开发资料，准备统一使用国产元件型号的示例。对于关键参数如电压公差或电容取值，要给出明确范围而不是理论值。问题设计方面，用户三次引用都涉及具体电路实现，考虑围绕设计故障排除、电磁兼容优化等实用方向提问，这比单纯询问原理更适合用户需求。避免引入不相关的高级内容。</think> 以下是STM32主控芯片硬件设计的基础知识精要，结合关键模块详解其设计原理与注意事项： --- ### **一、最小系统核心电路**（必备基础） 1. **电源电路** - **多电压设计**：需同时提供 $V_{DD}$（主电源）和 $V_{SS}$（接地），典型值 $3.3V \pm 10\%$ - **退耦电容配置**：每个电源引脚附近放置 $0.1\mu F$ + $10\mu F$ 陶瓷电容滤波，布局紧凑 - **特殊模块供电**：ADC/DAC 需独立 $VDDA$ 电源，精度要求高时增加磁珠隔离高频噪声 2. **时钟电路** - **高速外部时钟（HSE）**：晶振频率 $4-26MHz$（常用 $8MHz$），负载电容计算式: $$ C_L = \frac{1}{2\pi f \sqrt{L_1 C_0}} - C_{stray} $$ - **低速外部时钟（LSE）**：32.768kHz 晶振提供RTC时钟，选型时优先考虑 6pF 负载电容型号 - **内部时钟备份**：HSI（16MHz）和LSI（40kHz）可在外部时钟失效时维持基本运行 3. **复位电路** - **阻容复位**：标准电路（10kΩ电阻 + $0.1\mu F$电容）实现约 $200ms$ 复位脉冲 - **专用复位芯片**：如TPL500/TPS3809，提升电压波动场景可靠性 ```markdown [示例电路] VCC ──┬── 10kΩ ──┬── NRST │ │ 0.1μF │ │ │ GND GND ``` 4. **启动模式选择** - BOOT0/BOOT1 引脚配置： | BOOT1 | BOOT0 | 启动模式 | |-------|-------|----------------| | 0 | 0 | 主闪存存储器 | | 0 | 1 | 系统存储器（ISP）| | 1 | 1 | SRAM | --- ### **二、关键外设接口设计** 1. **调试下载接口** - **SWD（2线制）**：优先选择 SWDIO + SWCLK，占用引脚少 - **JTAG（4线制）**：全功能调试，需连接 TMS/TCK/TDI/TDO - **注意**：所有调试信号线需串接 $100Ω$ 电阻匹配阻抗 2. **通信接口保护电路** - **UART**：增加 TVS 管（如 SMAJ5.0）防护 ESD - **I²C/SPI**：SCL/SDA 加 $4.7kΩ$ 上拉电阻至 $3.3V$ - **CAN**：需专用收发器（如 TJA1050），终端电阻 $120Ω$ --- ### **三、PCB布局关键准则** 1. **分层策略** - 4层板典型叠层： | 层序 | 功能 | |------|---------------------| | L1 | 信号层（关键元件） | | L2 | 完整地平面 | | L3 | 电源层（分割区域） | | L4 | 信号层（低速线） | 2. **布线规范** - 高速信号（USB/CAN/SDIO）线宽≥$0.2mm$，长度匹配公差 $±5mm$ - 模拟信号（ADC）包地处理，远离数字信号 $2mm$ 以上 - 晶振布线：外壳接地，信号走线呈树状对称 3. **散热设计** - 大电流引脚（如 VDD）铺铜面积 ≥$5mm \times 5mm$ - 功耗 > $1W$ 时需加散热过孔（阵列直径 $0.3mm$，间距 $1mm$） --- ### **四、实战避坑指南** 1. **未使用引脚处理** - 配置为模拟输入模式（最低功耗） - 浮空引脚需外部上拉/下拉，避免意外触发 2. **VBAT 电路设计** - RTC 电池供电需串联 $10kΩ$ 电阻限流 - 断电时电流 < $1\mu A$（例：CR2032 电池寿命计算: $T=\frac{240mAh}{I_{leakage}}$） 3. **浪涌防护** - 外接端口增加 TVS 阵列（如 SRV05-4），钳位电压 $6V$ --- ### **五、设计验证流程** 1. 上电前检测：电源对地阻抗 > $20kΩ$ 2. 电流测试：休眠模式 < $10\mu A$，全速模式对照数据手册 ±10% 3. 信号质量：晶振起振时间 < $5ms$，时钟抖动 < $50ps$ > 注：F1/F4/H7系列在设计细节上有差异（如H7需考虑双电源域），需查阅对应《硬件设计指南》(AN4488/AN5053等)[^1][^3]。 --- **
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