Stm32f103r8t6单片机最小系统板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型专利属于嵌入式系统开发最低层领域所涉及的一块单片机最小系统板，具体为STM32F103R8T6单片机最小系统。
【背景技术】
[0002]近年来，单片机技术飞速发展。在生产与技术开发领域，成为电子技术、自动化技术、计算机技术、检测技术和通信技术中的一个重要开发工具，市场对从事单片机开发的需求非常迫切，这也对单片机教学和实践提出了更高的要求，单片机最小系统板，无论对单片机初学者还是单片机开发人员都具有十分重要的意义，利用最小系统板可以进行外围电路的扩充、编程、从而实现基于单片机的各种应用。通常在单片机产品开发过程中，必须先用最小系统板作为调式对象加上用户设计的外围电路进行前期调式，需要把程序用仿真器烧录到ROM中，由于调式的需要，避免不了对ROM进行多次擦除，造成ROM损耗。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述问题，本最小系统板在启动方式上通过跳线帽的选择将启动方式设置为三种可选方式，当选择从RAM启动时可以大大减轻片内ROM的擦写次数，延长了最小系统学习板寿命。STM32F103R8T6单片机最小系统板包括，复位电路、时钟电路，RTC供电电路、电源电路、CAN总线通信电路模块。组成这些电路的元件合理分布在电路板的各个部位。其集成度高，结构紧凑，方便用户携带。STM32F103R8T6单片机所有引脚全部以排针引出，并提供5V，3.3V电源扩展，同时支持SWD与JTAG两种下载方式，方便用户扩展开发。
【附图说明】
[0004]图1为3.3V与5V供电原理图
[0005]图2为MCU主控原理图
[0006]图3为启动方式选择原理图
[0007]图4为外接排针与对应MCU对应脚位的连接原理图
[0008]图5为CAN总线原理图
[0009]图6为JTAG下载调式接口
[0010]图7为PCB制版绘图
【具体实施方式】
[0011]STM32F103R8T6单片机最小系统板其包括PCB电路板，特征PCB电路板上固定安装有STM32F103R8T6单片机、VP230 CAN收发芯片、贴片电阻(Rl、R2、R4、R3)、贴片电容(Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9)、16脚的双排插座，6脚的双排插座、自锁开关、USB母头电源接口、DC2.0电源接口、复位按键、贴片发光二极管、晶振、RTC电池供电底座，20pinJTAG下载接口。
[0012]STM32F103R8T6单片机最小系统板包括:
[0013]两种供电方式:USB供电方式、DC-2.0供电方式，提供5v供电，采用ASMl 117-3.3v降压成3.3v给stm32供电(供电方式接反保护功能)。
[0014]复位方式:上电复位、按键复位。
[0015]启动方式:可通过跳帽选择三种启动方式BOOTl=X (任意值)，BOOTO=O从用户闪存启动，这是正常的工作模式。BOOTl=O BOOTO=I从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能由厂家设置。BOOTl=I BOOTO=I从内置SRAM启动，这种模式可以用于调试。
[0016]调试方式:最小系统板支持2种调试方式，标准的20脚JTAG仿真调试和串行单线调试(SWD)。JTAG调试接口在芯片实际工作时不是必须的，本系统采用SWD接口。标准的JTAG接口需要5根信号线(TDO、TD1、TCK、NRST, TMS)和硬件复位RST信号。而串行接口 SWD只需I根时钟信号线(SWCLK)和I根数据信号线(SED10)，不仅提高了调试速度，减少了 GP1的使用，而且节省PCB的空间和布线难度。JTAG的TCK和TMS信号分别与SWCLK和SED1共用管脚，TMS脚上的一个特殊的信号序列用于在JTAG与SWD间切换。本系统采用Keil μ V1-s1n4IDE开发环境，调试下载时设置为SWD后，即可使用SWD接口，无需在TMS上输出指定的信号序列。
[0017]通信方式:CAN总线通信，采用CAN收发器VP230具有实时性强、传输距离较远、抗电子干扰能力强、成本低等优点；采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-bus上，形成多主机局部网络；可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；可靠的错误处理和检错机制；发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
[0018]RTC采用独立的纽扣电池供电系统供电，能够使重要信息在系统供电意外断电的情况下不丢失。
[0019]自锁开关用来控制由USB母头与DC-2.0供电接口与单片机供电之间的通断，及在单片机进行程序下载的时候重新上电复位。
[0020]复位按键安装在单片机核心板的边缘并连接至单片机的复位引脚。
[0021]一位可编程控制发光二极管灯连接至STM32F103R8T6的PBO引脚，用于在使用STM32F103R8T6最小系统板的时候完成程序指示功能。
[0022]本最小系统板的抗干扰性能强在3.3V电源与5V电源都加了电容进行滤波。
[0023]该最小系统所有GP1 口都有外接排针，方便用户扩展。
【主权项】
1.一款STM32F103R8T6最小系统学习板，其包括PCB电路板，其特征在于所述PCB板上固定安装有一片STM32F103R8T6单片机芯片、一片VP230CAN收发芯片、一片ASMl 117-3.3V电源芯片、四个贴片电阻(町、!?2、1?4、1?3)、十个贴片电容((:1、02乂3、(:4乂5、06乂7、08乂9)、四个16脚的双排插座，四个6脚的双排插座、一个自锁开关、一个USB母头电源接口、一个DC2.0电源接口、一个复位按键、一个贴片发光二极管、一个8M晶振、一个32.768kHZ晶振，R 一个TC电池供电底座，一个20pinJTAG下载接口，一个CAN总线接口。
2.根据权利要求书I所述的STM32F103R8T6最小系统学习板，其特征在于其设有启动方式选择，通过跳线帽的选择可以将启动方式设为三种方式:用户闪存启动、系统存储器启动、从内置SRAM启动。
3.根据权利要求书I所述的STM32F103R8T6最小系统学习板，其特征在于其设有CAN通信的功能，设有CAN总线接口，支持SWD与JTAG两种下载方式，方便用户调式延长最小系统学习板寿命。
4.根据权利要求书I所述的STM32F103R8T6最小系统学习板，其特征在于其体积小，便捷性强，同时可将STM32F103R8T6的所有端口通过杜邦线引出，用户可随意扩展，其设有程序运行指示功能，通过发光二极管D2可以测试最小系统板的好坏。
【专利摘要】一种STM32F103R8T6最小系统学习板，解决围绕如何减少初学者学习STM32F103R8T6过程中通常需要把程序用仿真器烧录到ROM中，由于调试的需要，避免不了对ROM进行多次擦除，ROM损耗问题。本产品在启动方式上做了改进通过跳线帽的选择可以将启动方式设置三种方式 到跳线帽选择从RAM启动时可以大大减轻片内ROM的擦写次数，以降低对ROM的损耗，使下载程序和在线调试更加简便。STM32F103R8T6最小系统学习板包含MCU主控芯片，CAN总线接口，JTAG下载在线仿真接口，USB供电接口，DC-2.0供电接口，3.3V、5V供电扩展接口，RTC实时时钟电池电源，电源指示灯，程序运行指示灯，复位按键，用户可根据需求自行扩展。同时采用合理的布局使体积达到最小化，使用户携带方便。本设计是一款实用型的STM32F103R8T6最小系统学习板，具体功能模块分布 如附图所示。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204270060
【申请号】CN201420656197
【发明人】戴圣伟, 唐用, 吴浪, 夏炜杰, 王炎平, 欧阳池建, 蔡胜强
【申请人】湖南工业大学
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年11月6日