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Já que o professor usa cada alfineteClassificaçãoNão encontrei o diagrama esquemático do microcontrolador usei o pino.em ordemO layout não é conveniente para exibir capturas de tela de cada módulo um por um, portanto esta parte utiliza o diagrama esquemático do professor.

1. Fonte de alimentação

1.1 Introdução à fonte de alimentação

1.1.1 Potência digital e aterramento (VDD e VSS)

poder digital Os pinos fornecem tensão para todas as partes do circuito digital. Esses circuitos digitais incluem:

• Núcleo do processador: Execute instruções e processe dados.
• Memória: Incluindo Flash e SRAM, usados ​​para armazenar programas e dados.
• Periféricos digitais: Incluindo GPIO, UART, SPI, I2C, TIMERS, etc., usados ​​para diversas comunicações e controles digitais.
• Oscilador interno: Gera sinais de clock para acionar o processador e outros periféricos.

digitalmenteOs pinos fornecem o ponto de referência de aterramento para todas as peças do circuito digital, incluindo:

• Toda a corrente fornecida através do VDD retornará eventualmente ao VSS para formar um loop de corrente completo.
• No projeto de PCB, todos os pinos VSS são geralmente conectados a um plano de aterramento comum para reduzir ruído elétrico e interferência.

1.1.2 Potência analógica e terra (VDDA e VSSA)

Fonte de alimentação analógica Os pinos fornecem tensão para todas as partes do circuito analógico. incluem principalmente:

• ADC (conversor analógico para digital): Converta sinais analógicos em sinais digitais.
• DAC (conversor digital para analógico): Converta sinais digitais em sinais analógicos.
• Fonte de tensão de referência interna: Fornece uma tensão de referência estável para ADC e DAC para garantir a precisão da conversão.

AnalogamenteOs pinos fornecem pontos de referência de aterramento para todas as peças do circuito analógico, incluindo:

• Assim como o VSS, toda a corrente fornecida através do VDDA retornará eventualmente ao VSSA para formar um loop de corrente completo.

1.1.3 Diferenças e conexões entre as duas fontes de alimentação

Os circuitos digitais geralmente produzem ruído de comutação de alta frequência. Se esses ruídos interferirem diretamente nos circuitos analógicos, causarão instabilidade e redução da precisão dos sinais analógicos. Portanto, o uso de fontes de alimentação analógicas e aterramentos separados pode reduzir essa interferência.

Os circuitos analógicos requerem uma fonte de alimentação muito limpa e estável para garantir um processamento de sinal preciso, por isso o VDDA é frequentemente desacoplado com circuitos de filtragem adicionais.

A fim de reduzir a interferência do ruído de alta frequência gerado por circuitos digitais em circuitos analógicos, VSSA e VSS são geralmente processados ​​separadamente no projeto de PCB e são conectados apenas em um único ponto, geralmente próximo à entrada de energia.

1.2 Introdução à filtragem

Apresente a fonte de alimentação de 3,3V para uso do microcontrolador.

(1) esferas magnéticas 120R

• efeito: As esferas magnéticas são um componente de impedância de alta frequência conectado em série na linha de energia.Impede que o ruído de alta frequência se propague ao longo das linhas de energia.
• princípio: As esferas magnéticas exibem baixa impedância sob sinais DC e AC de baixa frequência, mas exibem alta impedância em altas frequências, filtrando assim o ruído de alta frequência.
• escolher: Grânulos de ferrite de 120Ω são normalmente usados ​​para supressão de ruído na faixa de frequência média. Ele fornece impedância suficiente na faixa de alta frequência para atenuar o ruído.

(2) capacitor de 10µF

• efeito: Capacitor de 10µF para filtragem de baixa frequência,Tensão DC suave, eliminando flutuações na fonte de alimentação de frequência mais baixa.
• princípio: Valores de capacitância maiores têm impedância menor em baixas frequências, o que pode efetivamente suavizar a tensão CC e filtrar o ruído de baixa frequência.
• Localização: Capacitores de 10 µF são normalmente colocados na entrada de energia para suavizar a tensão na rede de energia.

(3) capacitor de 0,1 µF

• efeito: Capacitor de 0,1µF para filtragem de alta frequência,Suprime ruído de alta frequência e interferência de pico.
• princípio: Valores de capacitância menores têm impedância menor em altas frequências e podem filtrar com eficácia ruídos de alta frequência e interferências de pico.
• Localização: Capacitores de 0,1 µF são normalmente colocados perto de cada pino VDD/VDDA o mais próximo possível do IC para fornecer a filtragem de ruído de alta frequência mais eficaz.

(4) capacitor de 10nF

• Bandas de filtragem suplementares: Usado em combinação com outros capacitores de filtro (10µF, 0,1µF), ele pode cobrir uma faixa de frequência mais ampla e fornecer supressão de ruído de fonte de alimentação de banda completa para a fonte de alimentação analógica (como mencionado acima, a fonte de alimentação analógica precisa ser muito pura) .

1.3 Diagrama de circuito

1.4 Chen entende (talvez só eu possa entender)

Sinais digitais (fonte de alimentação digital), como sinais diferenciais em linhas de sinal, 1 é 1, 0 é 0, a diferença é muito grande, não é fácil de confundir, mas muda rapidamente, há interferência em outras formas de sinais (aqui se refere ao sinal analógico), portanto, os sinais digitais e os sinais analógicos são diferenciados.

Em segundo lugar, os sinais analógicos não são como os sinais digitais onde 1 é 1 e 0 é 0. Seu valor será convertido no número binário correspondente, por isso deve ser mais preciso e a filtragem deve ser mais rigorosa.

2. Redefinir

2.1 Processo de trabalho

1. Status normal de trabalho: Quando o botão reset não é pressionado, o resistor pull-up mantém o pino RST alto. Neste momento, o microcontrolador está em condições normais de funcionamento.
2. Pressione o botão de reinicialização: Quando o botão de reinicialização é pressionado, o pino RST é puxado diretamente para o solo. Isso aciona o processo de reinicialização do microcontrolador.
3. Solte o botão de reinicialização: Quando o botão reset é liberado, o pino RST retorna ao nível alto através do resistor pull-up. Capacitores de desacoplamento são necessários para ajudar a filtrar qualquer ruído transitório durante o processo de recuperação (também há desacoplamento durante o processo de prensagem) e garantir que o pino RST retorne a um nível alto de forma estável para que o microcontrolador possa iniciar corretamente a partir do estado de reinicialização.

2.2 Circunstâncias especiais

• Interferência externa: Em um ambiente com forte interferência eletromagnética, o pino de reinicialização pode sofrer interferência, resultando em uma reinicialização falsa. Circuitos de filtragem apropriados (como capacitores maiores ou resistores pull-up mais baixos) podem aumentar ainda mais a imunidade a interferências.
• Redefinir hora: O valor do capacitor de desacoplamento determina a constante de tempo do sinal de reset. Uma capacitância maior resulta em um tempo de reinicialização mais longo, mas fornece melhor filtragem de ruído de baixa frequência. Ele precisa ser selecionado de acordo com a aplicação real.

2.3 Tenho uma pergunta estúpida

Pergunta: Por que a fonte de alimentação é puxada para a fonte de alimentação digital VDD em vez da fonte de alimentação analógica VDDA?

responder:

1. Estabilidade da fonte de alimentação

Estabilidade VDD: VDD é uma fonte de alimentação digital, que geralmente é alimentada diretamente por um regulador de tensão. A tensão é relativamente estável e pode atingir rapidamente um valor estável quando ligada. O circuito de reinicialização requer uma fonte de tensão estável para garantir a confiabilidade do sinal de reinicialização.

VDDA depende de VDD: VDDA é uma fonte de alimentação analógica, embora também seja muito estável, geralmente depende de VDD para fonte de alimentação. Em alguns projetos, o VDDA pode ser filtrado e ajustado para atender às necessidades de circuitos analógicos, e a velocidade e estabilidade de inicialização podem ser ligeiramente. mais lento que o VDD.

2. O efeito do circuito de reinicialização em circuitos digitais

O circuito de reinicialização é direcionado principalmente a circuitos digitais: O sinal de reset é usado principalmente para reiniciar os circuitos digitais dentro do STM32 (incluindo CPU e periféricos). A tensão operacional dos circuitos digitais é VDD, por isso é mais apropriado puxar o pino de reset para VDD.

3. Considerações sobre carga de corrente da fonte de alimentação

Capacidade atual VDD: A capacidade de fornecimento de corrente da fonte de alimentação VDD geralmente é maior que a do VDDA porque fornece energia para toda a parte digital, incluindo processador, memória e periféricos. A carga atual do resistor pull-up tem um efeito mínimo no VDD.

Os requisitos de carga VDDA são altos: A fonte de alimentação VDDA fornece principalmente peças analógicas (como ADC, DAC, etc.). Esses circuitos têm requisitos mais elevados de ondulação e ruído da fonte de alimentação. Conectar um resistor pull-up ao VDDA pode introduzir carga e ruído desnecessários, afetando o desempenho dos circuitos analógicos.

2.4 Diagrama de circuito

3. Inicialização de inicialização

3.1 Introdução

Os pinos BOOT (BOOT0 e BOOT1) são usados ​​para selecionar o modo de inicialização do microcontrolador. Diferentes modos de inicialização podem ser selecionados através de diferentes combinações de níveis de pinos, conforme mostrado na figura abaixo:

3.2 Circuito

Conduza os pinos BOOT0 e BOOT1 do microcontrolador através do conector de pinos macho 2×3.boné de jumper Selecione VDD_MCU (1) para cima e GND (0) para baixo para configurar o modo de inicialização do microcontrolador. O método de inicialização escolhido pelo professor é: inicializar a partir da SRAM integrada, conforme mostrado abaixo.

4. Circuito de cristal

4.1 Por que o STM32 precisa de dois circuitos osciladores de cristal?

Os microcontroladores STM32 geralmente usam dois circuitos osciladores de cristal para atender a diferentes requisitos de clock:

• Circuito oscilador de cristal principal (8MHz): Usado para fornecer o relógio principal do sistema (HSE, High-Speed ​​​​External Clock). Essa fonte de relógio é geralmente usada para unidades de processamento central de microcontroladores, periféricos de alta velocidade (como USB, CAN, etc.) e funções que exigem relógios de alta precisão e alta velocidade.
• Circuito oscilador de cristal secundário (32,768kHz): Usado para fornecer clock de baixa potência (LSE, Low-Speed ​​​​External Clock). Esta fonte de relógio é geralmente usada para relógio em tempo real (RTC, Real-Time Clock) e funções de temporização em modos de baixo consumo de energia. A frequência de 32,768kHz é ideal para temporização, pois pode ser convenientemente usada para gerar períodos de clock de 1 segundo (32.768 é 2 elevado à 15ª potência, adequado para contagem binária).

4.2 Por que as frequências desses dois circuitos osciladores de cristal são assim?

A escolha de osciladores de cristal de diferentes frequências e especificações baseia-se principalmente nos seguintes motivos:

• Oscilador de cristal de 8 MHz (oscilador de cristal principal):

  • Seleção de frequência: 8MHz é uma alta frequência comumente usada que pode atender aos requisitos de clock do núcleo STM32 e periféricos de alta velocidade.
  • Capacitância de carga (22pF): Garanta a estabilidade e confiabilidade do oscilador de cristal nesta frequência. 22pF é um valor de capacitância de carga comum usado para atender aos requisitos de carga do oscilador de cristal.

• Oscilador de cristal de 32,768 kHz (oscilador de cristal secundário):

  • Seleção de frequência: 32,768kHz é a frequência padrão do oscilador de cristal RTC e é adequada para aplicações de clock de baixa potência.
  • Capacitância de carga (10pF): Este capacitor de baixo valor é adequado para osciladores de cristal de baixa frequência para garantir oscilação estável em baixas frequências.

4.3 Como funciona o circuito oscilador de cristal? (É mais fácil entender os problemas de 4.4 e 4.5)

(1) Oscilador de cristal começa a oscilar

• Quando a energia é ligada, o oscilador de cristal começa a gerar um sinal de oscilação fraco.
• Este sinal entra no circuito oscilador interno STM32 através do pino OSC_IN.

(2) Ajuste de capacitância de carga

• Os capacitores C1 e C2 trabalham com o cristal para garantir que o cristal oscile em sua frequência nominal.
• O valor da capacitância de carga geralmente é selecionado na faixa de 10pF a 22pF, mas o valor real deve ser ajustado de acordo com a especificação do oscilador de cristal e a capacitância parasita da placa de circuito.

(3) Amplificação de sinal

• O circuito oscilador dentro do STM32 amplifica o sinal de oscilação fraca de entrada e gera um sinal de clock estável.
• Este sinal de clock estável é emitido através do pino OSC_OUT e usado como clock do sistema para STM32.

(4) Feedback de sinal

• O circuito oscilador alimenta o sinal de oscilação amplificado de volta ao circuito oscilador de cristal através do pino OSC_OUT para continuar a manter a oscilação do oscilador de cristal.
• Este circuito de feedback garante que o oscilador de cristal possa continuar a produzir um sinal de oscilação estável.

(Agora você entende que existe um loop no circuito do oscilador de cristal.)

4.4 Por que o circuito oscilador de cristal principal OSC tem uma grande resistência? Isso tem algum efeito?

O circuito oscilador de cristal principal contém um grande resistor de 1MΩ (geralmente conectado entre OSC_IN e OSC_OUT. Suas principais funções são as seguintes:

• Para evitar dificuldades de inicialização: O grande resistor fornece um caminho de feedback inicial, que ajuda o oscilador de cristal a iniciar rapidamente quando ligado, evitando dificuldades de inicialização causadas por condições iniciais instáveis.
• Oscilação estável: Um grande resistor pode estabilizar o processo de partida do oscilador e garantir que o oscilador possa entrar rapidamente em um estado estável após a partida.

(Simplificando, significa formar rapidamente o loop de corrente mencionado em 4.3.)

4.5 Por que o circuito oscilador de cristal secundário OSC32 não possui grande resistência?

As razões pelas quais o circuito oscilador de cristal secundário geralmente não requer um resistor grande incluem:

• A frequência e a potência são baixas: O oscilador de cristal de 32,768kHz opera em frequência e potência muito baixas e é relativamente fácil de inicializar, sem a necessidade de resistores adicionais para ajudar na inicialização.
• Projeto de baixo consumo de energia: O circuito oscilador de cristal secundário é geralmente usado em aplicações RTC e de baixa potência. Adicionar um resistor grande aumentará o consumo de energia e não atenderá aos requisitos do projeto de baixa potência.

4.6 Diagrama de circuito

5. Relógio RTC em tempo real

5.1 Função do pino VBAT

O pino VBAT é usado para alimentar o RTC e os registros de backup para que o RTC possa continuar a operar quando a fonte de alimentação principal for removida.

5.2 Princípios de projeto

1. Fonte de alimentação principal (VDD_MCU): Quando a fonte de alimentação principal (VDD_MCU) é alimentada, o diodo BAT54-C é polarizado diretamente, o pino VBAT obtém a tensão de VDD_MCU através do diodo e o RTC e o registro de backup funcionam normalmente.
2. Fonte de alimentação reserva: Quando a fonte de alimentação principal é desconectada, o diodo BAT54-C evita o fluxo reverso da corrente. O RTC e o registro de backup podem continuar a ser alimentados pela fonte de alimentação de backup (como uma bateria tipo botão) através do conector ZH1.25-2A. , garantindo que a hora do RTC e os dados de backup não serão perdidos.

5.3 Diagrama esquemático

5.3.1A função do diodo BAT54-C

1. Fonte de alimentação garantida: Quando a fonte de alimentação principal existe, o diodo é polarizado diretamente para garantir que o pino VBAT receba uma fonte de tensão estável quando a fonte de alimentação principal é desconectada, o diodo é polarizado reversamente e a fonte de alimentação de backup assume imediatamente o controle da fonte de alimentação para garantir; que o RTC continue a operar.
2. Evitar corrente reversa: Certifique-se de que quando a alimentação principal for desconectada, a corrente de alimentação de reserva não flua de volta para o circuito de alimentação principal para evitar consumo desnecessário de energia e possíveis danos ao circuito. Ao mesmo tempo, também é garantido que quando a fonte de alimentação principal é fornecida normalmente, a corrente do chip não retornará para a bateria reserva, causando danos.

5.3.2 Função do conector ZH1.25-2A

1. Interface de energia de reserva: Fornece uma interface para conexão à energia reserva, facilitando a conexão e substituição de baterias ou outra energia reserva.
2. Certifique-se do caminho da fonte de alimentação: Através do conector ZH1.25-2A, a fonte de alimentação de backup pode fornecer tensão de forma confiável ao pino VBAT para garantir que a fonte de alimentação RTC não seja interrompida.

6. Chip Flash

6.1 Funções do chip

Nos microcontroladores STM32, a memória Flash externa (como o W25Q64JVSSIQ usado neste projeto) geralmente é usada para armazenar firmware, registros de dados ou outros aplicativos que requerem armazenamento não volátil.

6.1 Introdução de pinos e conceito de design de circuito

1. CS# (Seleção de Chip):

• projeto: O pino CS# é controlado através do pino PA15. O nível baixo ativa o chip, o nível alto desliga o chip.
• princípio: Quando o CS# está baixo, o chip Flash é selecionado e o STM32 pode se comunicar com ele; quando o CS# está alto, o chip Flash fica inativo. Como vários dispositivos SPI podem compartilhar o mesmo barramento SPI, outros dispositivos podem se comunicar.

2. SO (Saída serial):

• projeto: O pino SO é conectado ao STM32 através do pino PB4 (MISO, Master In Slave Out).
• princípio: Usado para enviar dados do chip Flash para STM32 em comunicação SPI.

3. WP# (Proteção contra gravação):

• projeto: O pino WP# é conectado diretamente à fonte de alimentação de 3,3V.
• princípio: Conecte WP# em alto nível (3,3 V) para desabilitar a função de proteção contra gravação e habilitar operações de gravação.

4. GND (Terra):

• projeto: O pino GND está conectado ao terra.
• princípio: Fornece o circuito de alimentação do chip.

5. SI (entrada serial):

• projeto: O pino SI é conectado ao STM32 através do pino PB5 (MOSI, Master Out Slave In).
• princípio: Usado para enviar dados do STM32 para o chip Flash na comunicação SPI.

6. CLK (Relógio):

• projeto: O pino CLK é conectado ao STM32 através do pino PB3.
• princípio: Fornece sinal de clock para comunicação SPI, gerado e controlado pelo STM32.

7. ESPERA3#:

• projeto: O pino HOLD3# está conectado à fonte de alimentação de 3,3V.
• princípio: Conecte HOLD3# em alto nível (3,3V) para desabilitar a função de pausa e permitir que o chip Flash funcione normalmente.

8. VCC (fonte de alimentação):

• projeto: O pino VCC está conectado à fonte de alimentação de 3,3V.
• princípio: Fornece tensão de trabalho para chip Flash.

9. Circuito de filtro de energia

• projeto: A fonte de alimentação de 3,3 V é conectada ao terra através de um capacitor de 0,1 uF.
• princípio: Os capacitores de desacoplamento são usados ​​para filtrar ruídos de alta frequência na linha de energia, estabilizar a fonte de alimentação e garantir a operação normal do chip Flash.

6.2 Operação do circuito

1. Ligar: A fonte de alimentação de 3,3 V fornece energia ao chip Flash e o capacitor filtra o ruído da fonte de alimentação.
2. Comunicação SPI: STM32 se comunica com o chip Flash através da interface SPI (pinos PA15, PB3, PB4, PB5):
   • PA15 controla CS# e seleciona o chip.
   • PB3 fornece o sinal de clock (CLK).
   • PB5 envia dados para o chip Flash (MOSI).
   • PB4 recebe os dados do chip Flash (MISO).
3. Proteção contra gravação: WP# (que é IO2 na imagem abaixo) está conectado em alto nível para garantir que a operação de gravação não seja desabilitada e facilite a gravação de dados.
4. Função de pausa: HOLD3# (que é IO3 na imagem abaixo) está conectado ao nível alto para desabilitar a função de pausa e garantir a operação normal.

6.3 Outros métodos de projeto

1. Proteção contra gravação de hardware: Se você precisar da função de proteção contra gravação de hardware, poderá conectar o pino WP# a um pino GPIO do STM32 e controlar o status da proteção contra gravação por meio de software.
2. Use capacitor maior: No circuito do filtro da fonte de alimentação, um capacitor de maior capacidade (como 1uF ou 10uF) pode ser usado para suavizar ainda mais a tensão da fonte de alimentação de acordo com a situação real.
3. Adicionar circuito tampão: Em um ambiente barulhento, um circuito buffer pode ser adicionado à linha de sinal SPI para melhorar a confiabilidade da comunicação. (Métodos específicos: use chips de buffer, resistores em série, filtragem de capacitores e use cabos blindados.)

7. Interface de depuração SWD

SWD (Serial Wire Debug) é uma interface de depuração e programação amplamente utilizada em microcontroladores da série ARM Cortex-M. Permite depuração e programação eficientes através de duas linhas de dados (SWDIO e SWCLK), e suas funções são as seguintes:

• Depuração e programação: A interface SWD é uma interface padrão para depuração e programação de microcontroladores. Através dele, você pode realizar operações como download de firmware, depuração, configuração de breakpoint, visualização de variáveis, etc.
• Conexão simplificada: Através de pinos e interfaces padronizados, o depurador pode ser facilmente conectado, simplificando o processo de depuração e programação.
• Comunicação confiável: Através de resistores pull-up e pull-down, certifique-se de que a linha de sinal esteja em um nível estável no estado inativo para evitar interferência de ruído.

Esta parte do circuito neste projeto consiste em três partes:

1. HDR-M-2.54 1x5
   
2. XYXH2.54-5A11
   
3. Jianniu 2,54mm 2x10 reto
   

Todas essas três partes fornecem interfaces SWD, mas a forma e os métodos de conexão são ligeiramente diferentes.

7.1 HDR-M-2.54 1x5

7.1.1 Diagrama de circuito

7.1.2 Funções e princípios

• VCC e GND: Forneça fios de alimentação e aterramento para garantir que o depurador e o STM32 tenham uma referência de alimentação comum.
• NRST: Usado para redefinir externamente o STM32.O depurador pode controlar o pino NRSTRedefinir STM32 。
• SWDIO (entrada/saída de depuração de fio serial): Linha de dados bidirecional para transmissão de dados de depuração e programação.
• SWCLK (Relógio de fio serial): O sinal de clock, gerado pelo depurador, fornece referência de tempo para comunicação SWD.

7.2 XYXH2.54-5A11

7.2.1 Diagrama de circuito

7.2.2 Funções e princípios

Esta parte tem a mesma função do HDR-M-2.54 1x5, mas os pinos e as formas de conexão são diferentes.

7.3 Resistores pull-up e pull-down

Quanto ao motivo pelo qual o primeiro possui resistores pull-up e pull-down, mas o último não, a explicação é a seguinte:

(1) Considerações para selecionar resistores pull-up e pull-down

1. Ambiente barulhento: Se o sistema operar em um ambiente de alto ruído, é recomendado adicionar resistores pull-up e pull-down.
2. Estabilidade do pino: É necessário garantir que o pino permaneça estável quando o depurador não estiver conectado ou habilitado.
3. Recursos do depurador: Alguns depuradores possuem resistores pull-up e pull-down integrados internamente, e resistores externos podem ser omitidos.

(2) Por que o HDR-M-2.54 1x5 possui resistores pull-up e pull-down?

• aplicabilidade: O design HDR-M-2.54 1x5 incorpora resistores pull-up e pull-down para garantir que o pino esteja estável quando o depurador não estiver conectado ou habilitado.
• Melhore a confiabilidade: Os resistores pull-up e pull-down são usados ​​para evitar mau funcionamento causado por ruído quando o depurador não está conectado ou o depurador não é acionado, melhorando assim a confiabilidade do sistema.

      conexão específica

• SWDIO (pull-up): O resistor de 10kΩ puxa até 3,3V para garantir que o pino SWDIO permaneça alto quando o depurador não estiver conectado e evite flutuação.
• SWCLK (deslizar para baixo): O resistor de 10kΩ é puxado para o terra para garantir que o pino SWCLK permaneça baixo quando o depurador não estiver conectado para evitar flutuação.

(3) Por que XYXH2.54-5A11 não possui resistores pull-up e pull-down?

• Simplificação do projeto: XYXH2.54-5A11 omite os resistores pull-up e pull-down para simplificar o design, permitindo mais flexibilidade no uso de diferentes depuradores.
• Depende do circuito externo: Em alguns projetos, pode serContando com resistores pull-up e pull-down no depurador ou placa de desenvolvimento,Em vez de configurá-lo diretamente no circuito de interface.
• Diferentes ambientes: Em alguns ambientes de aplicação, pode-se considerar que a interferência externa é pequena e a demanda por resistores pull-up e pull-down não é forte, portanto eles são omitidos.

7.4 Jane Niu 2,54 mm 2x10 reto

Devo mencionar aqui que existem dois modos de depuração para depuração.： Modo JTAG e modo SWD, o primeiro possui muitas interfaces e é mais adequado para projetos de hardware complexos, enquanto o último possui menos linhas de sinal e é adequado para sistemas embarcados limitados.reservado aqui A interface JTAG (conveniente para melhorias subsequentes) usa apenas o modo SWD.

7.4.1 Diagrama de circuito

7.4.2 Funções e princípios

O mesmo que acima.

7.4.3 Expansão

Esta parte fornece um formato de interface JTAG padrão, mas usa apenas os pinos exigidos pelo SWD.Os pinos não utilizados restantes são marcados como desconectados ou riscados.

(1) Alfinetes riscados

1. TRST (pino 3):

   • Função: Sinal de redefinição JTAG, usado para redefinir a lógica de depuração JTAG.
   • Por que bifurcado: No modo SWD, o pino TRST não é usado porque o modo SWD não requer um sinal de redefinição JTAG separado.

2. TDI (pino 5):

   • Função: Entrada de dados de teste JTAG, usada para inserir dados de teste.
   • Por que bifurcado: No modo SWD, o pino TDI não é usado porque o modo SWD não requer um pino de entrada de dados separado.

3. TDO/SWO (pino 13):

   • Função:
     • TDO (saída de dados de teste): Saída de dados de teste JTAG, usada para gerar dados de teste.
     • SWO (saída de fio serial): No modo SWD, é usado como saída serial para depuração de saída de informações.
   • Por que bifurcado: Em alguns projetos simplificados, o pino SWO não é utilizado ou não está conectado.

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

   • Função: Não conectado, nenhuma função específica está atribuída.
   • Por que bifurcado: Esses pinos não são usados ​​em determinados designs.

(2) Explicação dos pinos multiplexados

Os pinos multiplexados (TMS/SWDIO, TCK/SWCLK) possuem funções duplas e suportam protocolos de depuração JTAG e SWD. As funções específicas são as seguintes:

1. TMS/SWDIO (pino 7):

   • TMS (Seleção do modo de teste): No modo JTAG, usado para selecionar o modo de teste.
   • SWDIO (entrada/saída de depuração de fio serial): No modo SWD, serve como uma linha de dados bidirecional para transmitir dados de depuração e programação.

2. TCK/SWCLK (pino 9):

   • TCK (Relógio de teste): No modo JTAG, usado para fornecer sinal de clock de teste.
   • SWCLK (Relógio de fio serial): No modo SWD, usado para fornecer sinal de clock serial.

(3) Uso de funções de reutilização

No uso real, o depurador e o microcontrolador selecionarão o protocolo de depuração apropriado e a função de pino com base na configuração. Por exemplo:

• Quando o modo SWD é selecionado, o pino TMS/SWDIO é configurado como SWDIO e o pino TCK/SWCLK é configurado como SWCLK.
• Quando o modo JTAG é selecionado, o pino TMS/SWDIO é configurado como TMS, o pino TCK/SWCLK é configurado como TCK e os pinos TDI e TDO podem ser usados.

(4) Outras soluções de design de hardware

Além das opções de design acima, existem outros designs que podem ser considerados:

1. Apenas interface SWD: Se você precisar apenas da função de depuração SWD, poderá manter apenas os pinos SWDIO e SWCLK e salvar os pinos JTAG desnecessários.
2. Interface multifuncional: Projete uma interface de depuração multifuncional que possa suportar JTAG e SWD ao mesmo tempo e possa ser alternada conforme necessário.
3. Depurador integrado: Projete um depurador integrado, como o ST-LINK, para ser diretamente integrado à placa de desenvolvimento para fornecer uma interface de depuração e programação mais conveniente.

(5) Outros modos de depuração

Além dos modos SWD e JTAG, existem vários outros modos de depuração e programação:ISP, UART, I2C, SPIespere.

8. STM32

O evento principal está aqui, estou um pouco nervoso.