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认识元器件 · 单片机(MCU/MPU/SOC) · 实战篇5

发布时间:2026/10/29 15:38:01 来源:尧图企业网站定制
继续看硬件设计上电复位POR/ 掉电复位PDR芯片内部集成 POR/PDR 电路VDD 到 2V 起即可正常启动。VDD 低于设定阈值 VPOR/PDR 期间器件一直处于复位模式不需要外部复位电路。上下电复位阈值的具体数值查低密度、中密度、高密度、XL密度和互联型 STM32F10xxx 数据手册的电气特性章节。上图的意思是上电的时候VCCVPDRtRSTTEMPO时系统处于复位状态下电时VCCVPDR时系统也处于复位状态这个和其他的器件不同类似FPGA或者其他SOC都要上电完成复位一段时间才行所以STM32的复位引脚不接外部复位电路也是可以正常工作的。可编程电压检测器PVDPVD 监控 VDD与电源控制寄存器PWR_CR中 PLS[2:0] 位选定的阈值比较。置位 PVDE 位使能 PVD。电源控制/状态寄存器PWR_CSR中 PVDO 标志位指示 VDD 高于还是低于 PVD 阈值。该事件内部接到 EXTI Line16经 EXTI 寄存器使能后可产生中断。VDD 跌破 PVD 阈值时产生中断或 VDD 回升超过阈值时产生中断取决于 EXTI Line16 的上升沿/下降沿配置。例中断服务程序里做紧急关断动作。可以做掉电保存数据或者电池产品防拆的功能等。系统复位系统复位把全部寄存器置为复位值。例外是时钟控制器 CSR 寄存器中的复位标志以及备份域中的寄存器见图 1。出现下列任一事件产生一次系统复位1NRST 引脚低电平外部复位2窗口看门狗计数结束条件WWDG 复位3独立看门狗计数结束条件IWDG 复位4软件复位SW 复位5低功耗管理复位复位源查控制/状态寄存器 RCC_CSR 中的复位标志即可确定。STM32F1xx 上电不需要外部复位电路。建议只加一颗下拉电容提升 EMS 性能保护器件不被寄生复位。见图 5。下拉电容通过内部电阻充放电会增加器件功耗。推荐容值 100nF 可以降到 10nF以此限制这部分功耗。时钟驱动系统时钟SYSCLK的时钟源有三个HSI 振荡器时钟高速内部时钟信号HSE 振荡器时钟高速外部时钟信号PLL 时钟器件另有两个次级时钟源40kHz 低速内部 RCLSI RC驱动独立看门狗也可选驱动 RTC用于停机/待机模式的自动唤醒。32.768kHz 低速外部晶振LSE 晶振可选驱动实时时钟RTCCLK。不用的时钟源可以各自单独开关用来优化功耗。时钟树的描述见参考手册RM0008对应 STM32F101xx、STM32F102xx、STM32F103xx、STM32F105xx/107xxRM0041对应 STM32F100xx 超值系列HSE 振荡器时钟高速外部时钟信号HSE可以由两种源产生HSE 外部晶振/陶瓷谐振器见图 7HSE 用户外部时钟见图 61REXT 取值取决于晶体特性。典型值 5 到 6 倍 RS谐振器串联电阻。个人理解就是调节晶振振动幅值通过REXT电阻限制驱动功率的作用。2负载电容 CL 按下面式子算CL CL1 x CL2 /CL1 CL2 Cstray。Cstray 是引脚电容加 PCB 板或走线相关电容典型 2 到 7pF。压小这个值的方法见第 6 节。外部时钟源HSE 旁路这个模式下必须外部提供时钟源。频率上限STM32F100xx 超值系列 24MHzSTM32F101xx、STM32F102xx、STM32F103xx 25MHz互联型 50MHz外部时钟信号方波、正弦、三角波占空比约 50%接 OSC_IN 引脚。OSC_OUT 引脚悬空保持高阻见图 7、图 6。外部晶振/陶瓷谐振器HSE 晶振外部振荡器频率范围STM32F101xx、STM32F102xx、STM32F103xx 4 到 16MHzSTM32F100xx 超值系列 4 到 24MHz互联型 3 到 25MHz外部振荡器主时钟频率准。硬件配置见图 7。谐振器和负载电容尽量靠近振荡器引脚接压缩输出失真和起振稳定时间。负载电容值按所选振荡器调整。CL1 和 CL2 建议用高频用高质量陶瓷电容5pF 到 25pF典型按晶振或谐振器的要求选。CL1 和 CL2 一般取相同值。晶振厂家标的负载电容是 CL1 与 CL2 的串联组合。算 CL1 和 CL2 时要把 PCB 与 MCU 引脚电容算进去引脚加板子电容合计可用 10pF 粗估。细节看数据手册的电气特性章节。LSE 振荡器时钟低速外部时钟信号LSE可由两种源产生LSE 外部晶振/陶瓷谐振器见图 9LSE 用户外部时钟见图 8注1External clock图CL1 与 CL2 上限 15pF别超。强烈建议选负载电容 CL 不大于 7pF 的谐振器。负载电容 12.5pF 的谐振器不能用。2External clock与crystal/ceramic resonators图OSC32_IN 与 OSC_OUT 引脚也能当 GPIO 用。同一个应用里不建议既当 RTC 引脚又当 GPIO 用。3Crystal/ceramic resonators图REXT 取值看晶体特性。0 欧电阻能用但不是最优。典型值 5 到 6 倍 RS谐振器串联电阻。要细调 RS见 AN2867ST 单片机振荡器设计指南。外部时钟源LSE 旁路外部提供时钟源。频率上限 1MHz。外部时钟信号为方波、正弦波或三角波。占空比约 50%。接 OSC32_IN 引脚。OSC32_OUT 引脚悬空保持高阻。见图 9、图 8。外部晶振/陶瓷谐振器LSE 晶振LSE 晶振是 32.768kHz 低速外部晶振或陶瓷谐振器。给实时时钟外设RTC提供低功耗、高精度时钟源。用于时钟/日历或其他计时功能。谐振器和负载电容尽量靠近振荡器引脚接。压缩输出失真和起振稳定时间。负载电容值按所选振荡器调整。时钟安全系统CSS时钟安全系统由软件开启。开启后时钟检测在 HSE 起振延时之后生效HSE 停振时关闭。HSE 时钟检测到失效振荡器自动关闭。失效事件送到 TIM1 高级控制定时器的 break 输入同时产生中断通知软件时钟安全系统中断 CSSI让 MCU 做抢救动作。CSSI 挂在 Cortex-M3 的 NMI不可屏蔽中断异常向量上。HSE 直接或间接作为系统时钟时间接指 HSE 作 PLL 输入PLL 时钟作系统时钟检测到失效会切到 HSI并关闭外部 HSE。失效发生时如果 HSE 时钟分频或不分频正是用做系统时钟的 PLL 输入PLL 也一起关闭。细节见 STM32F10xxxRM0008和 STM32F100xxRM0041参考手册ST 官网 www.st.com。

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