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Poiché l'insegnante utilizza ogni spilloClassificazioneNon ho trovato lo schema del microcontrollore ho usato il pinal fineIl layout non è conveniente per visualizzare gli screenshot di ciascun modulo uno per uno, quindi questa parte utilizza il diagramma schematico dell'insegnante.

1. Alimentazione

1.1 Introduzione all'alimentazione

1.1.1 Potenza digitale e terra (VDD e VSS)

potere digitale I pin forniscono tensione a tutte le parti del circuito digitale. Questi circuiti digitali includono:

• Nucleo del processore: Esegue istruzioni ed elabora dati.
• Memoria: Incluse Flash e SRAM, utilizzate per archiviare programmi e dati.
• Periferiche digitali: Compresi GPIO, UART, SPI, I2C, TIMER, ecc., utilizzati per varie comunicazioni e controlli digitali.
• Oscillatore interno: Genera segnali di clock per pilotare il processore e altre periferiche.

digitalmenteI pin forniscono il punto di riferimento di terra per tutte le parti del circuito digitale, tra cui:

• Tutta la corrente fornita tramite VDD ritornerà infine al VSS per formare un circuito di corrente completo.
• Nella progettazione PCB, tutti i pin VSS sono solitamente collegati a un piano di terra comune per ridurre il rumore elettrico e le interferenze.

1.1.2 Alimentazione analogica e terra (VDDA e VSSA)

Alimentazione analogica I pin forniscono tensione a tutte le parti del circuito analogico. includono principalmente:

• ADC (convertitore analogico-digitale): Convertire segnali analogici in segnali digitali.
• DAC (convertitore digitale-analogico): Convertire segnali digitali in segnali analogici.
• Sorgente di tensione di riferimento interna: Fornire una tensione di riferimento stabile ad ADC e DAC per garantire la precisione della conversione.

AnalogamenteI pin forniscono i punti di riferimento di terra per tutte le parti del circuito analogico, tra cui:

• Come il VSS, tutta la corrente fornita tramite VDDA ritornerà eventualmente al VSSA per formare un circuito di corrente completo.

1.1.3 Differenze e collegamenti tra i due alimentatori

I circuiti digitali solitamente producono rumore di commutazione ad alta frequenza. Se questi rumori interferiscono direttamente con i circuiti analogici, causeranno instabilità e ridotta precisione dei segnali analogici. Pertanto, l'utilizzo di alimentazioni analogiche e masse separate può ridurre questa interferenza.

I circuiti analogici richiedono un'alimentazione molto pulita e stabile per garantire un'elaborazione accurata del segnale, quindi VDDA è spesso disaccoppiato con circuiti di filtraggio aggiuntivi.

Per ridurre l'interferenza del rumore ad alta frequenza generato dai circuiti digitali sui circuiti analogici, VSSA e VSS vengono solitamente elaborati separatamente nella progettazione PCB e sono collegati solo in un singolo punto, solitamente vicino all'ingresso di alimentazione.

1.2 Introduzione al filtraggio

Introdurre l'alimentatore da 3,3 V per l'utilizzo da parte del microcontrollore.

(1) Perline magnetiche 120R

• effetto: Le perle magnetiche sono un componente di impedenza ad alta frequenza collegato in serie sulla linea elettrica.Impedisce la propagazione del rumore ad alta frequenza lungo le linee elettriche.
• principio: Le sfere magnetiche mostrano una bassa impedenza sotto segnali DC e AC a bassa frequenza, ma mostrano un'alta impedenza alle alte frequenze, filtrando così il rumore ad alta frequenza.
• scegliere: Le sfere di ferrite da 120 Ω vengono generalmente utilizzate per la soppressione del rumore nella gamma delle frequenze medie. Fornisce un'impedenza sufficiente nella gamma delle alte frequenze per attenuare il rumore.

(2) Condensatore da 10μF

• effetto: Condensatore da 10μF per filtraggio a bassa frequenza,Tensione CC uniforme, eliminando le fluttuazioni dell'alimentazione a frequenza più bassa.
• principio: Valori di capacità maggiori hanno un'impedenza minore alle basse frequenze, che può efficacemente attenuare la tensione CC e filtrare il rumore a bassa frequenza.
• Posizione: I condensatori da 10 µF vengono generalmente posizionati all'ingresso di alimentazione per livellare la tensione attraverso la rete di alimentazione.

(3) Condensatore da 0,1 µF

• effetto: Condensatore da 0,1 µF per filtraggio ad alta frequenza,Sopprime il rumore ad alta frequenza e le interferenze di picco.
• principio: Valori di capacità inferiori hanno un'impedenza minore alle alte frequenze e possono filtrare efficacemente il rumore ad alta frequenza e le interferenze di picco.
• Posizione: I condensatori da 0,1 µF sono generalmente posizionati vicino a ciascun pin VDD/VDDA il più vicino possibile al circuito integrato per fornire il filtraggio del rumore ad alta frequenza più efficace.

(4) Condensatore da 10nF

• Bande di filtraggio supplementari: Utilizzato in combinazione con altri condensatori di filtro (10 µF, 0,1 µF), può coprire una gamma di frequenze più ampia e fornire una soppressione del rumore di alimentazione a banda intera per l'alimentatore analogico (come menzionato sopra, l'alimentatore analogico deve essere molto puro) .

1.3 Schema elettrico

1.4 Chen capisce (forse solo io posso capirlo)

Segnali digitali (alimentazione digitale), come segnali differenziali sulle linee di segnale, 1 è 1, 0 è 0, la differenza è piuttosto ampia, non facile da confondere, ma cambia rapidamente, c'è interferenza con altre forme di segnali (qui si riferisce al segnale analogico), quindi si distinguono segnali digitali e segnali analogici.

In secondo luogo, i segnali analogici non sono come i segnali digitali dove 1 è 1 e 0 è 0. Il suo valore verrà convertito nel numero binario corrispondente, quindi deve essere più accurato e il filtraggio deve essere più rigoroso.

2. Reimposta

2.1 Processo di lavoro

1. Stato lavorativo normale: Quando il pulsante di reset non viene premuto, la resistenza pull-up mantiene alto il pin RST. In questo momento, il microcontrollore è in condizioni di funzionamento normali.
2. Premere il pulsante di ripristino: Quando viene premuto il pulsante di ripristino, il pin RST viene tirato direttamente a terra. Ciò avvia il processo di ripristino del microcontrollore.
3. Rilascia il pulsante di ripristino: Quando il pulsante di ripristino viene rilasciato, il pin RST ritorna al livello alto attraverso la resistenza di pull-up. I condensatori di disaccoppiamento sono necessari per aiutare a filtrare qualsiasi rumore transitorio durante il processo di ripristino (è presente anche il disaccoppiamento durante il processo di pressatura) e garantire che il pin RST ritorni stabilmente a un livello elevato in modo che il microcontroller possa avviarsi correttamente dallo stato di ripristino.

2.2 Circostanze particolari

• Interferenza esterna: In un ambiente con forti interferenze elettromagnetiche, il pin di ripristino potrebbe subire interferenze, provocando un falso ripristino. Circuiti di filtraggio adeguati (come condensatori più grandi o resistori pull-up inferiori) possono migliorare ulteriormente l'immunità alle interferenze.
• Ripristina orario: Il valore del condensatore di disaccoppiamento determina la costante di tempo del segnale di reset. Una capacità maggiore comporta un tempo di ripristino più lungo ma fornisce un migliore filtraggio del rumore a bassa frequenza. Deve essere selezionato in base all'applicazione reale.

2.3 Ho una domanda stupida

Domanda: Perché l'alimentatore è collegato all'alimentatore digitale VDD invece che all'alimentatore analogico VDDA?

risposta:

1. Stabilità dell'alimentatore

Stabilità VDD: VDD è un alimentatore digitale, che di solito è alimentato direttamente da un regolatore di tensione. La tensione è relativamente stabile e può raggiungere rapidamente un valore stabile quando acceso. Il circuito di ripristino richiede una sorgente di tensione stabile per garantire l'affidabilità del segnale di ripristino.

VDDA dipende da VDD: VDDA è un alimentatore analogico Sebbene sia anche molto stabile, di solito si basa su VDD per l'alimentazione. In alcuni progetti, VDDA può essere filtrato e regolato per soddisfare le esigenze dei circuiti analogici e la velocità di avvio e la stabilità potrebbero essere leggermente. più lento del VDD.

2. L'effetto del circuito di reset sui circuiti digitali

Il circuito di reset è rivolto principalmente ai circuiti digitali: Il segnale di ripristino viene utilizzato principalmente per ripristinare i circuiti digitali all'interno di STM32 (inclusi CPU e periferiche). La tensione operativa dei circuiti digitali è VDD, quindi è più appropriato spostare il pin di ripristino fino a VDD.

3. Considerazioni sul carico di corrente dell'alimentatore

Capacità corrente VDD: La capacità di alimentazione attuale dell'alimentatore VDD è solitamente maggiore di quella del VDDA perché alimenta l'intera parte digitale, compreso il processore, la memoria e le periferiche. Il carico di corrente del resistore pull-up ha un effetto minimo sul VDD.

I requisiti di carico VDDA sono elevati: L'alimentatore VDDA fornisce principalmente parti analogiche (come ADC, DAC, ecc.). Questi circuiti hanno requisiti più elevati in termini di ondulazione e rumore dell'alimentatore. Il collegamento di un resistore pull-up al VDDA può introdurre carico e rumore non necessari, influenzando le prestazioni dei circuiti analogici.

2.4 Schema elettrico

3. Avvio BOOT

3.1 Introduzione

I pin BOOT (BOOT0 e BOOT1) vengono utilizzati per selezionare la modalità di avvio del microcontrollore. È possibile selezionare diverse modalità di avvio tramite diverse combinazioni di livelli di pin, come mostrato nella figura seguente:

3.2 Circuito

Fai uscire i pin BOOT0 e BOOT1 del microcontrollore attraverso l'intestazione pin maschio 2×3.cappuccio del maglione Selezionare VDD_MCU (1) verso l'alto e GND (0) verso il basso per configurare la modalità di avvio del microcontrollore. Il metodo di avvio scelto dal docente è: avvio dalla SRAM integrata, come mostrato di seguito.

4. Circuito cristallino

4.1 Perché STM32 necessita di due circuiti oscillatori a cristallo?

I microcontrollori STM32 utilizzano solitamente due circuiti oscillatori a cristallo per soddisfare diversi requisiti di clock:

• Circuito oscillatore al cristallo principale (8 MHz): Utilizzato per fornire l'orologio del sistema principale (HSE, High-Speed ​​​​External Clock). Questa sorgente di clock viene solitamente utilizzata per l'unità di elaborazione principale di microcontrollori, periferiche ad alta velocità (come USB, CAN, ecc.) e funzioni che richiedono clock ad alta precisione e velocità.
• Circuito oscillatore al cristallo secondario (32.768kHz): Utilizzato per fornire un orologio a basso consumo (LSE, orologio esterno a bassa velocità). Questa sorgente di clock viene solitamente utilizzata per l'orologio in tempo reale (RTC, Real-Time Clock) e per le funzioni di temporizzazione in modalità a basso consumo. La frequenza di 32,768kHz è perfetta per il timing, poiché può essere convenientemente utilizzata per generare periodi di clock di 1 secondo (32.768 è 2 elevato alla 15a potenza, adatto per il conteggio binario).

4.2 Perché le frequenze di questi due circuiti oscillatori a cristallo sono così?

La scelta di oscillatori a cristallo di diverse frequenze e specifiche si basa principalmente sui seguenti motivi:

• Oscillatore a cristallo da 8 MHz (oscillatore a cristallo principale):

  • Selezione della frequenza: 8 MHz è un'alta frequenza comunemente utilizzata in grado di soddisfare i requisiti di clock del core STM32 e delle periferiche ad alta velocità.
  • Capacità di carico (22pF): Garantire la stabilità e l'affidabilità dell'oscillatore a cristallo a questa frequenza. 22pF è un valore di capacità di carico comune utilizzato per soddisfare i requisiti di carico dell'oscillatore a cristallo.

• Oscillatore a cristallo 32.768kHz (oscillatore a cristallo secondario):

  • Selezione della frequenza: 32,768kHz è la frequenza standard dell'oscillatore a cristallo RTC ed è adatta per applicazioni di clock a bassa potenza.
  • Capacità di carico (10pF): Questo condensatore di basso valore è adatto per oscillatori a cristallo a bassa frequenza per garantire un'oscillazione stabile alle basse frequenze.

4.3 Come funziona il circuito dell'oscillatore al cristallo? (È più facile comprendere i problemi di 4.4 e 4.5)

(1) L'oscillatore a cristallo inizia a oscillare

• All'accensione, l'oscillatore a cristallo inizia a generare un debole segnale di oscillazione.
• Questo segnale entra nel circuito dell'oscillatore interno STM32 attraverso il pin OSC_IN.

(2) Regolazione della capacità di carico

• I condensatori C1 e C2 lavorano con il cristallo per garantire che il cristallo oscilli alla sua frequenza nominale.
• Il valore della capacità di carico viene solitamente selezionato nell'intervallo compreso tra 10 pF e 22 pF, ma il valore effettivo deve essere regolato in base alle specifiche dell'oscillatore a cristallo e alla capacità parassita del circuito.

(3) Amplificazione del segnale

• Il circuito oscillatore all'interno dell'STM32 amplifica il debole segnale di oscillazione in ingresso e genera un segnale di clock stabile.
• Questo segnale di clock stabile viene emesso tramite il pin OSC_OUT e utilizzato come clock di sistema per STM32.

(4) Feedback del segnale

• Il circuito dell'oscillatore restituisce il segnale di oscillazione amplificato al circuito dell'oscillatore a cristallo attraverso il pin OSC_OUT per continuare a mantenere l'oscillazione dell'oscillatore a cristallo.
• Questo circuito di feedback garantisce che l'oscillatore a cristallo possa continuare a produrre un segnale di oscillazione stabile.

(Ora capisci che c'è un circuito nel circuito dell'oscillatore a cristallo.)

4.4 Perché il circuito principale dell'oscillatore al cristallo OSC ha una grande resistenza? Ha qualche effetto?

Il circuito principale dell'oscillatore a cristallo contiene un grande resistore da 1 MΩ (normalmente collegato tra OSC_IN e OSC_OUT).

• Per evitare difficoltà di avvio: Il grande resistore fornisce un percorso di feedback iniziale, che aiuta l'oscillatore a cristallo ad avviarsi rapidamente quando viene acceso, evitando difficoltà di avvio causate da condizioni iniziali instabili.
• Oscillazione stabile: Un grande resistore può stabilizzare il processo di avvio dell'oscillatore e garantire che l'oscillatore possa entrare rapidamente in uno stato stabile dopo l'avvio.

(Per dirla semplicemente, significa formare rapidamente il circuito di corrente menzionato in 4.3.)

4.5 Perché il circuito oscillatore al cristallo secondario OSC32 non ha una grande resistenza?

I motivi per cui il circuito dell'oscillatore a cristallo secondario di solito non richiede un resistore di grandi dimensioni includono:

• Frequenza e potenza sono basse: L'oscillatore a cristallo da 32,768 kHz funziona a frequenza e potenza molto basse ed è relativamente facile da avviare senza richiedere resistori aggiuntivi per facilitare l'avvio.
• Design a basso consumo energetico: Il circuito dell'oscillatore a cristallo secondario viene solitamente utilizzato in RTC e applicazioni a bassa potenza. L'aggiunta di un resistore di grandi dimensioni aumenterà il consumo energetico e non soddisfa i requisiti della progettazione a bassa potenza.

4.6 Schema elettrico

5. Orologio in tempo reale RTC

5.1 Funzione del pin VBAT

Il pin VBAT viene utilizzato per alimentare l'RTC e i registri di backup in modo che l'RTC possa continuare a funzionare quando viene rimossa l'alimentazione principale.

5.2 Principi di progettazione

1. Alimentazione principale (VDD_MCU): Quando l'alimentatore principale (VDD_MCU) è alimentato, il diodo BAT54-C è polarizzato direttamente, il pin VBAT ottiene la tensione di VDD_MCU attraverso il diodo e l'RTC e il registro di backup funzionano normalmente.
2. Alimentazione di riserva: Quando l'alimentazione principale è scollegata, il diodo BAT54-C impedisce il flusso inverso di corrente. L'RTC e il registro di backup possono continuare ad essere alimentati dall'alimentatore di backup (come una batteria a bottone) attraverso il connettore ZH1.25-2A. , garantendo che l'ora RTC e i dati di backup non vadano persi.

5.3 Diagramma schematico

5.3.1La funzione del diodo BAT54-C

1. Alimentazione garantita: Quando è presente l'alimentazione principale, il diodo è polarizzato direttamente per garantire che il pin VBAT riceva un'alimentazione di tensione stabile; quando l'alimentazione principale è disconnessa, il diodo è polarizzato in modo inverso e l'alimentatore di backup prende immediatamente il posto dell'alimentazione per garantire; che l'RTC continua a funzionare.
2. Prevenire la corrente inversa: Assicurarsi che quando l'alimentazione principale viene scollegata, la corrente di alimentazione di backup non ritorni al circuito di alimentazione principale per evitare un consumo energetico non necessario e possibili danni al circuito. Allo stesso tempo si garantisce anche che, quando viene fornita normalmente l'alimentazione principale, la corrente del chip non ritorni nella batteria di backup, causando danni.

5.3.2 Funzione del connettore ZH1.25-2A

1. Interfaccia di alimentazione di backup: Fornisce un'interfaccia per il collegamento all'alimentazione di backup, semplificando il collegamento e la sostituzione delle batterie o di altra alimentazione di backup.
2. Garantire il percorso di alimentazione: Attraverso il connettore ZH1.25-2A, l'alimentatore di backup può fornire in modo affidabile tensione al pin VBAT per garantire che l'alimentazione RTC non venga interrotta.

6. Chip istantaneo

6.1 Funzioni del chip

Nei microcontrollori STM32, la memoria flash esterna (come la W25Q64JVSSIQ utilizzata in questo progetto) viene solitamente utilizzata per archiviare firmware, registri di dati o altre applicazioni che richiedono archiviazione non volatile.

6.1 Introduzione dei pin e concetto di progettazione del circuito

1. CS# (selezione chip):

• progetto: Il pin CS# è controllato tramite il pin PA15. Il livello basso attiva il chip, il livello alto lo spegne.
• principio: Quando CS# è basso, il chip Flash è selezionato e STM32 può comunicare con esso; quando CS# è alto, il chip Flash è inattivo Poiché più dispositivi SPI possono condividere lo stesso bus SPI, altri dispositivi possono comunicare.

2. SO (Uscita seriale):

• progetto: Il pin SO è collegato all'STM32 tramite il pin PB4 (MISO, Master In Slave Out).
• principio: Utilizzato per inviare dati dal chip Flash a STM32 nella comunicazione SPI.

3. WP# (protezione da scrittura):

• progetto: Il pin WP# è collegato direttamente all'alimentazione da 3,3 V.
• principio: Collegare WP# al livello alto (3,3 V) per disabilitare la funzione di protezione da scrittura e abilitare le operazioni di scrittura.

4. GND (Terra):

• progetto: Il pin GND è collegato a terra.
• principio: Fornisce il circuito di alimentazione per il chip.

5. SI (ingresso seriale):

• progetto: Il pin SI è collegato all'STM32 tramite il pin PB5 (MOSI, Master Out Slave In).
• principio: Utilizzato per inviare dati da STM32 al chip Flash nella comunicazione SPI.

6. CLK (Orologio):

• progetto: Il pin CLK è collegato all'STM32 tramite il pin PB3.
• principio: Fornisce il segnale di clock per la comunicazione SPI, generato e controllato da STM32.

7. HOLD3#:

• progetto: Il pin HOLD3# è collegato all'alimentazione da 3,3 V.
• principio: Collegare HOLD3# ad alto livello (3,3 V) per disabilitare la funzione di pausa e consentire al chip Flash di funzionare normalmente.

8. VCC (Alimentazione):

• progetto: Il pin VCC è collegato all'alimentatore da 3,3 V.
• principio: Fornire tensione di lavoro per il chip Flash.

9. Circuito del filtro di potenza

• progetto: L'alimentatore da 3,3 V è collegato a terra tramite un condensatore da 0,1 uF.
• principio: I condensatori di disaccoppiamento vengono utilizzati per filtrare il rumore ad alta frequenza sulla linea di alimentazione, stabilizzare l'alimentazione e garantire il normale funzionamento del chip Flash.

6.2 Funzionamento del circuito

1. Accensione: L'alimentatore da 3,3 V fornisce alimentazione al chip Flash e il condensatore filtra il rumore dell'alimentatore.
2. Comunicazione SPI: STM32 comunica con il chip Flash tramite l'interfaccia SPI (pin PA15, PB3, PB4, PB5):
   • PA15 controlla CS# e seleziona il chip.
   • PB3 fornisce il segnale di clock (CLK).
   • PB5 invia i dati al chip Flash (MOSI).
   • PB4 riceve i dati del chip Flash (MISO).
3. Protezione da scrittura: WP# (che è IO2 nell'immagine sotto) è collegato al livello alto per garantire che l'operazione di scrittura non sia disabilitata e faciliti la scrittura dei dati.
4. Funzione di pausa: HOLD3# (che è IO3 nell'immagine sotto) è collegato al livello alto per disabilitare la funzione di pausa e garantire il normale funzionamento.

6.3 Altri metodi di progettazione

1. Protezione da scrittura hardware: Se è necessaria la funzione di protezione da scrittura hardware, è possibile collegare il pin WP# a un pin GPIO di STM32 e controllare lo stato di protezione da scrittura tramite software.
2. Utilizzare un condensatore più grande: Nel circuito del filtro dell'alimentatore, è possibile utilizzare un condensatore di capacità maggiore (come 1uF o 10uF) per livellare ulteriormente la tensione di alimentazione in base alla situazione reale.
3. Aggiungi circuito buffer: In un ambiente rumoroso, è possibile aggiungere un circuito buffer alla linea del segnale SPI per migliorare l'affidabilità della comunicazione. (Metodi specifici: utilizzare chip buffer, resistori in serie, filtraggio dei condensatori e utilizzare cavi schermati.)

7. Interfaccia di debug SWD

SWD (Serial Wire Debug) è un'interfaccia di debug e programmazione ampiamente utilizzata nei microcontrollori della serie ARM Cortex-M. Consente un debug e una programmazione efficienti attraverso due linee dati (SWDIO e SWCLK) e le sue funzioni sono le seguenti:

• Debug e programmazione: L'interfaccia SWD è un'interfaccia standard per il debug e la programmazione dei microcontrollori. Attraverso di esso è possibile eseguire operazioni come download del firmware, debugging, impostazione di breakpoint, visualizzazione di variabili, ecc.
• Collegamento semplificato: Attraverso pin e interfacce standardizzate, il debugger può essere facilmente collegato, semplificando il processo di debug e programmazione.
• Comunicazione affidabile: Attraverso resistori pull-up e pull-down, assicurarsi che la linea del segnale sia a un livello stabile nello stato inattivo per evitare interferenze di rumore.

Questa parte del circuito in questo progetto è composta da tre parti:

1. Obiettivo grandangolare 1x5
   
2. Modello: XYXH2.54-5A11
   
3. Jianniu 2,54 mm 2x10 dritto
   

Queste tre parti forniscono tutte interfacce SWD, ma la forma e i metodi di connessione sono leggermente diversi.

Obiettivo grandangolare 7.1 HDR-M-2.54 1x5

7.1.1 Schema elettrico

7.1.2 Funzioni e principi

• VCC e GND: Fornire cavi di alimentazione e di terra per garantire che il debugger e STM32 abbiano un riferimento di alimentazione comune.
• NRST: Utilizzato per ripristinare esternamente STM32.Il debugger può controllare il pin NRSTReimposta STM32 。
• SWDIO (ingresso/uscita di debug del cavo seriale): Linea dati bidirezionale per la trasmissione dei dati di debug e programmazione.
• SWCLK (Orologio seriale): Il segnale di clock, generato dal debugger, fornisce un riferimento temporale per la comunicazione SWD.

7.2 XYXH2.54-5A11

7.2.1 Schema elettrico

7.2.2 Funzioni e principi

Questa parte ha la stessa funzione dell'HDR-M-2.54 1x5, ma i pin e le forme di connessione sono diversi.

7.3 Resistenze di pull-up e pull-down

Per quanto riguarda il motivo per cui il primo ha resistori pull-up e pull-down mentre il secondo no, la spiegazione è la seguente:

(1) Considerazioni sulla scelta dei resistori pull-up e pull-down

1. Rumore ambientale: Se il sistema funziona in un ambiente rumoroso, si consiglia di aggiungere resistori pull-up e pull-down.
2. Stabilità del perno: È necessario garantire che il pin rimanga stabile quando il debugger non è connesso o abilitato.
3. Funzionalità del debugger: Alcuni debugger hanno resistori pull-up e pull-down integrati internamente e i resistori esterni possono essere omessi.

(2) Perché HDR-M-2.54 1x5 dispone di resistori pull-up e pull-down?

• applicabilità: Il design HDR-M-2.54 1x5 incorpora resistori pull-up e pull-down per garantire che il pin sia stabile quando il debugger non è collegato o abilitato.
• Migliorare l'affidabilità: Le resistenze pull-up e pull-down vengono utilizzate per evitare malfunzionamenti causati dal rumore quando il debugger non è collegato o il debugger non è pilotato, migliorando così l'affidabilità del sistema.

      connessione specifica

• SWDIO (tirare su): Il resistore da 10 kΩ arriva fino a 3,3 V per garantire che il pin SWDIO rimanga alto quando il debugger non è collegato ed eviti il ​​fluttuazione.
• SWCLK (abbassare): Il resistore da 10 kΩ viene abbassato a terra per garantire che il pin SWCLK rimanga basso quando il debugger non è collegato per evitare fluttuazioni.

(3) Perché XYXH2.54-5A11 non ha resistori pull-up e pull-down?

• Semplificazione della progettazione: XYXH2.54-5A11 omette i resistori pull-up e pull-down per semplicità di progettazione, consentendo una maggiore flessibilità nell'utilizzo di diversi debugger.
• Dipende dal circuito esterno: In alcuni modelli, potrebbe esserloBasandosi su resistori pull-up e pull-down sul debugger o sulla scheda di sviluppo,Piuttosto che configurarlo direttamente nel circuito di interfaccia.
• Ambienti diversi: In alcuni ambienti applicativi, si può considerare che l'interferenza esterna è piccola e la richiesta di resistori pull-up e pull-down non è forte, quindi vengono omessi.

7.4 Jane Niu 2.54mm 2x10 dritto

Devo menzionare qui che esistono due modalità di debug per il debug.： Modalità JTAG e modalità SWD, la prima ha molte interfacce ed è più adatta alla progettazione hardware complessa, mentre la seconda ha meno linee di segnale ed è adatta a sistemi embedded limitati.riservato qui L'interfaccia JTAG (utile per successivi miglioramenti) utilizza solo la modalità SWD.

7.4.1 Schema elettrico

7.4.2 Funzioni e principi

Come sopra.

7.4.3 Espansione

Questa parte fornisce un modulo di interfaccia JTAG standard, ma utilizza solo i pin richiesti da SWD.I restanti pin non utilizzati sono contrassegnati come non collegati o barrati.

(1) Spille barrate

1. TRST (pin 3):

   • Funzione: Segnale di ripristino JTAG, utilizzato per ripristinare la logica di debug JTAG.
   • Perché biforcato: In modalità SWD, il pin TRST non viene utilizzato poiché la modalità SWD non richiede un segnale di ripristino JTAG separato.

2. TDI (Pin 5):

   • Funzione: Ingresso dati di test JTAG, utilizzato per inserire i dati di test.
   • Perché biforcato: In modalità SWD, il pin TDI non viene utilizzato perché la modalità SWD non richiede un pin di input dati separato.

3. TDO/SWO (pin 13):

   • Funzione:
     • TDO (dati di prova in uscita): Uscita dati di test JTAG, utilizzata per produrre dati di test.
     • SWO (uscita seriale) In modalità SWD, viene utilizzato come uscita seriale per il debug dell'output delle informazioni.
   • Perché biforcato: In alcuni progetti semplificati, il pin SWO non è utilizzato o non è collegato.

4. NC (pin 9, 11, 15, 17):

   • Funzione: Non connesso, non è assegnata alcuna funzione specifica.
   • Perché biforcato: Questi perni non vengono utilizzati in alcuni modelli.

(2) Spiegazione dei pin multiplexati

I pin multiplex (TMS/SWDIO, TCK/SWCLK) hanno doppie funzioni e supportano sia i protocolli di debug JTAG che SWD. Le funzioni specifiche sono le seguenti:

1. TMS/SWDIO (pin 7):

   • TMS (selezione modalità test): In modalità JTAG, utilizzato per selezionare la modalità test.
   • SWDIO (ingresso/uscita di debug del cavo seriale): In modalità SWD, funge da linea dati bidirezionale per trasmettere dati di debug e programmazione.

2. TCK/SWCLK (Pin 9):

   • TCK (Orologio di prova): In modalità JTAG, utilizzato per fornire il segnale di clock di prova.
   • SWCLK (Orologio seriale a filo): In modalità SWD, utilizzato per fornire il segnale di clock seriale.

(3) Utilizzo delle funzioni di riutilizzo

Nell'uso effettivo, il debugger e il microcontrollore selezioneranno il protocollo di debug e la funzione pin appropriati in base alla configurazione. Per esempio:

• Quando è selezionata la modalità SWD, il pin TMS/SWDIO è configurato come SWDIO e il pin TCK/SWCLK è configurato come SWCLK.
• Quando è selezionata la modalità JTAG, il pin TMS/SWDIO è configurato come TMS, il pin TCK/SWCLK è configurato come TCK ed è possibile utilizzare i pin TDI e TDO.

(4) Altre soluzioni di progettazione hardware

Oltre alle opzioni di progettazione di cui sopra, ci sono altri progetti che possono essere presi in considerazione:

1. Solo interfaccia SWD: Se hai solo bisogno della funzione di debug SWD, puoi mantenere solo i pin SWDIO e SWCLK e salvare i pin JTAG non necessari.
2. Interfaccia multifunzionale: Progetta un'interfaccia di debug multifunzionale in grado di supportare JTAG e SWD contemporaneamente e che possa essere cambiata secondo necessità.
3. Debugger integrato: Progetta un debugger integrato, come ST-LINK, da integrare direttamente nella scheda di sviluppo per fornire un'interfaccia di debug e programmazione più conveniente.

(5) Altre modalità di debug

Oltre alle modalità SWD e JTAG, esistono diverse altre modalità di debug e programmazione:ISP, UART, I2C, SPIAspettare.

8.STM32

L'evento principale è qui, sono un po' nervoso.