晶振電路設計
在STM32中,三種不同的時鐘源可被用來驅動系統時鐘(SYSCLK):HSI振蕩器時鐘、HSE振蕩器時鐘和PLL時鐘。高速外部時鐘信號(HSE)由以下兩種時鐘源產生:HSE外部晶體/陶瓷諧振器和HSE用戶外部時鐘。HSI時鐘信號由內部8MHz的RC振蕩器產生,可直接作為系統時鐘或在2分頻之后作為PLL輸入。LSE(低速外部時鐘信號)晶體是一個32.768KHz的低速外部晶體或陶瓷諧振器。晶振電路如圖3.5所示。
圖3.5中心控制器晶振電路
左圖為LSE時鐘,它采用32.768kHz夕b部晶振,為實時時鐘(RTC)提供一個低功耗且精確的時鐘源。LSE晶體通過在備份域控制寄存器里的LSEON位啟動和關閉。右圖為HSE時鐘,采用8MHz夕b部晶振,負載電容值根據所選晶振選取,為系統提供更為精確的主時鐘。為了減少時鐘輸出的失真和縮短啟動穩定時間,晶體和負載電容必須盡可能地靠近振蕩器引腳。
JTAG電路設計
JTAG是一種國際標準測試協議(IEEEl 149.1兼容),主要用于芯片內部測試?,F在多數高級器件都支持JTAG協議。JTAG g路如圖3.6所示,這里使用的是20針JTAG接口。各引腳名稱及功能如下:1腳為VTrefH標板參考電壓,接電源;2腳為VCC電源;3腳為nTRST‘狽0試系統復位信號;5腳為TDI鋇IJ試數據串行輸入;7腳為TMS、狽IJ試模式選擇;9腳為TCK測試時鐘:1 1腳為RTCK測試時鐘返回信號,不使用時可以直接接地;1 3腳為TDO測試數據串行輸出;15腳為nSRSTg[標系統復位信號,與目標板上的系統復位信號(NRST)相連,;4、6、8、10、12、14、16、18、20腳為GND接地;17、19腳未定義。
圖3.6中心控制器JTAG電路
為了避免任何未受控制的I/O電平,STM32F103VBT6;(EJTAG輸入腳上嵌入了內部上拉和下拉。JINTRST(PB4)內部上拉,JTDI(PAl5)內部上拉,JTMS(PAl3)內部上拉,JTCK(PAl4)內部下拉。(JTAG IEEE標準建議對TDI、TMS和nTRST上拉,而對TCK沒有特別建議,但在STM32F 1 03VBT6中,JTCK引腳帶有下拉)。
R1、R2、R3均為下拉電阻,令系統復位以后,STM321為部JTAG接口使能,JTAG就可仿真調試。ARM通過JTAG電路與主機的并口連接,先下載程序到FLASHI勾再在器件內通過軟件控制程序的運行,由JTAG接口讀取片內信息供調試使用的方法進行開發。這種方式不需要仿真器和編程器,大大縮短了開發周期,降低了開發成本。
外圍電路設計
STM32具有先進的內核結構和優秀的功耗控制,并且具有性能出眾的片上外設。其USB接口可達12Mbit/s,USART接口高達4.5Mbit/s。它采用基于ARMv7.M體系結構的32位標準處理器Cortex.M3,是專門為微控制系統、工業控制系統和無線網絡系統等功耗和成本敏感的嵌入式應用領域實現高系統性能設計的。
鍵盤電路設計
圖3.7中心控制器鍵盤電路
本部分采用簡單的矩陣式鍵盤設計,電路如圖3.7所示,這樣不僅減少I/O UI的占用,而且便于以后的擴展。這里采用行掃描法,進行按鍵識別。首先,判斷鍵盤中有無鍵按下:將全部行線(KEY3、KEY4、KEY5)置低,然后檢測列線(KEYl、KEY2)的狀態。
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