概述

ST的NUCLEO板的設(shè)計(jì)文件是開源的，所以很容易在官網(wǎng)找到NUCLEO板的原理圖及PCB布線圖。ST繪圖使用的EDA軟件是國內(nèi)比較常見的Altium Designer。官網(wǎng)提供的工程文件名是MB1136C_schematic_layout，該圖紙使用的MCU是LQFP64的封裝形式，適用于全部現(xiàn)有的NUCLEO板系列。

打開下載的文件，可以看到文件夾目錄下共包含8個(gè)文件，其中：MB1136.PrjPCB是Altium Designer的工程文件；MB1136.SchDoc是NUCLEO板整體設(shè)計(jì)的原理圖及電源電路；MCU_64.SchDoc是MCU部分的設(shè)計(jì)原理圖；Connectors.SchDoc是NUCLEO板的對外接口部分的設(shè)計(jì)原理圖文件；ST_LINK_V2-1.SCHDOC是板載的編程器/調(diào)試器ST_LINK_V2-1的原理圖；MB1136.PcbDoc是NUCLEO的PCB布線圖；MB1136.SCHLIB是工程使用的元件庫；MB1136.pdf是原理圖的PDF版本。可以看出ST的NUCLEO板提供的資料挺全的。

NUCLEO的原理圖采用的是自上而下的層次圖設(shè)計(jì)的方式，MB1136.SchDoc是層次圖設(shè)計(jì)中的模塊連接結(jié)構(gòu)圖，該原理圖中放置著U_MCU_64、U_Connectors和U_ST_LINK_V2-1三個(gè)電路方塊圖，分別對應(yīng)著MCU_64.SchDoc、Connectors.SchDoc和ST_LINK_V2-1.SCHDOC三個(gè)原理圖文件。

NUCLEO板的電源設(shè)計(jì)

NUCLEO板的電源部分的原理圖設(shè)計(jì)電路位于MB1136.SchDoc文件中。原理圖如下：

在NUCLEO用戶手冊UM1724的5.3 電源供電和電源選擇章節(jié)中提到“電源供電可以由PC主機(jī)通過USB電纜提供，也可以外部電源CN6或者CN7的電源引腳VIN（7V-12V），E5V（5V）或+3V3提供”，下面根據(jù)原理圖依次介紹：

■從USB接口U5V接入電源

STM32 NUCLEO核心板和擴(kuò)展板的所有部件都可以由ST-LINK的USB連接端口CN1（U5V或VBUS）供電。當(dāng)JP5的引腳1與引腳2之間的跳線短接時(shí)，U5V與+5V的網(wǎng)絡(luò)連接，NUCLEO板由USB提供的電源（U5V）供電。

這里應(yīng)當(dāng)注意，如果NUCLEO板由USB充電器供電，這時(shí)因?yàn)闆]有USB枚舉過程，所以LD3指示燈將會永久處于滅狀態(tài)，而且目標(biāo)MCU未通電。正常情況下，USB枚舉成功后，ST-LINK發(fā)出一個(gè)信號，使能PWR_ENn（低電平有效）。PWR_ENn控制P溝道的MOS管T2（STS7PF30L）導(dǎo)通，U5V才會與+5V相連。

STS7PF30L的門限電壓Vgs在1V-2.5V之間，典型值是1.6V，能夠提供7A的Id電流，而且在導(dǎo)通時(shí)，DS之間的電阻Rds非常小。具體參數(shù)可以參考STS7PF30L的數(shù)據(jù)手冊。

■外接電源輸入：VIN和EV5

電源VIN連接著CN6的8腳CN7的24腳，通過低壓差線性穩(wěn)壓器U3（LD1117S50TR）輸出恒定的電壓5V，當(dāng)JP5的引腳2與引腳3之間的跳線短接時(shí)，NUCLEO板由外部輸入電源供電。LD1117S50TR最大支持輸出800mA的電流，具體的電氣參數(shù)如下：

電源EV5連接CN7的6腳，與+5V直接相連。EV5與U3之間有一個(gè)二極管D4，防止電流倒灌至U3，引起U3損壞。

以上的兩種外部電源輸入都會通過U4（LD39050PU33R）轉(zhuǎn)換成+3.3V，通過JP6連接至VDD，向NUCLEO的MCU部分供電。
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