目录

01.介绍

02.硬件设备

03.软件设备

04.套件介绍

04.stm32简介

STM32F103C8T6

05.ARM介绍

06.片上资源/外设

07.命名规则

08.引脚定义

09.启动配置

9.1 关键概念

9.2 表格解析(启动模式配置)

9.3补充说明

10.最小系统电路

10.1 晶振电路(左上角)

10.2 复位电路(右上角)

10.3 启动配置电路(左下角)

10.4 下载端口电路(中下角)

10.5 STM32 及供电电路(右侧大块)


01.介绍

这个系列将自己在江协科技STM32教程系列学习到的内容以及有关资料整理在这里,干货满满,希望可以为我提供些建议。(有自己的理解在里面)

02.硬件设备

  • STM32面包板入门套件(可在PDD上购买或者去B站江协科技购买)
  • Windows电脑
  • 万用表、示波器、镊子、剪刀等

03.软件设备

Keil5 MDK

04.套件介绍

(摘抄:Print World)

元件名称 功能简介
杜邦线 用于面包板、模块间快速电路连接,实现信号、电源传输
面包板飞线 适配面包板,灵活搭建临时电路,方便调试
面包板跳线 在面包板上短距离连接不同区域,构建电路通路
面包板 提供免焊接搭建电路环境,方便元件插装、电路调试
STM32 最小系统板 以 STM32 芯片为核心,具备基本运行电路,用于嵌入式系统开发
STLINK 用于 STM32 程序下载、调试,实现代码烧录与硬件调试
USB 转串口 实现 USB 与串口信号转换,用于电脑与设备串口通信、程序调试
蜂鸣器 根据控制信号发声,可用于提示、报警等场景
光敏电阻传感器 感知光线强度,电阻随光照变化,用于光控应用
热敏电阻传感器 感知温度变化,电阻值随温度改变,用于温度检测
130 直流电机 将电能转化为机械能,输出旋转动力,用于简单动力场景
W25Q64 Flash 闪存 存储数据,如程序、配置信息等,掉电数据不丢失
TB6612FNG 电机驱动 驱动直流电机,控制转速、转向,适用于小功率电机
MPU6050 陀螺 + 加速度计 检测物体角速度、加速度,用于姿态检测、运动分析
旋转编码器 输出与旋转位置、速度相关电信号,用于转速、角度测量
OLED 显示屏 显示字符、图形、数据等信息,用于人机交互界面
电位器 调节电阻值,可改变电路电压、电流,用于参数调整
按键 输入开关信号,实现功能触发、状态切换
LED 发光指示,用于状态显示、简单光信号输出
反射式红外传感器 发射接收红外光,检测物体有无、距离(通过反射)
对射式红外传感器 通过红外光遮挡检测物体,常用于计数、物体存在检测
SG90 舵机 接收控制信号,驱动输出轴转动特定角度,用于云台、机械臂等

04.stm32简介

STM32 是 ST 公司基于 ARM Cortex - M 内核开发的 32 位微控制器,在嵌入式领域应用广泛。它功能强大、性能优异、片上资源丰富且功耗低,是经典嵌入式微控制器。

在应用场景上,覆盖智能车、无人机、机器人、无线通信、物联网、工业控制以及娱乐电子产品等。

从性能分类看,有高性能(如 STM32F2/F4/F7/H7 系列 ,CoreMark 分数与工作频率不同 )、主流(如 STM32G0/G4/F0/F1/F3 系列 )、超低功耗(如 STM32L0/L1/L4/L5 系列 )、无线(如 STM32WL/WB 系列 )等类别,不同系列适配多样需求,助力开发者打造丰富嵌入式应用 。

STM32F103C8T6
  • 系列:主流系列STM32F1
  • 内核:ARM Cortex-M3
  • 主频:72MHz
  • RAM:20K(SRAM)
  • ROM:64K(Flash)
  • 供电:2.0~3.6V(标准3.3V)
  • 封装:LQFP48

05.ARM介绍

ARM 是一个含义丰富的概念,它既代表 ARM 公司,也是 ARM 处理器内核的指代。

ARM 公司在半导体领域占据着举足轻重的地位,是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商。在移动智能设备市场,ARM 架构更是占据了统治性地位, 全世界超过 95% 的智能手机和平板电脑都采用 ARM 架构。

ARM 公司的运营模式较为独特,它专注于设计 ARM 内核,并不直接生产芯片。而是将设计好的内核授权给其他半导体厂商,这些厂商会在 ARM 内核的基础上,完善周边电路,比如存储器接口、各类外设接口等,最终生产出满足不同应用场景的芯片。

从 ARM 处理器内核家族来看,其涵盖多个系列,可大致分为经典 ARM 处理器(如 ARM7、ARM9、ARM11 等) 、嵌入式 Cortex 处理器(例如 Cortex-M0、Cortex-M1、Cortex-M3、Cortex-M4 等,适用于低功耗、对成本和性能有一定要求的嵌入式场景,像 STM32 系列微控制器就是基于 ARM Cortex-M 内核开发 ) ,以及应用 Cortex 处理器(像 Cortex-A5、Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A15 等,主要用于高性能计算场景,比如智能手机、平板电脑的应用处理器 )。不同系列的内核在性能和功能上有所差异,以满足多样化的市场需求。

06.片上资源/外设

07.命名规则

08.引脚定义

09.启动配置

这是 STM32F10xxx 系列单片机启动模式的配置说明,核心是通过 BOOT1 和 BOOT0 引脚的电平组合,决定芯片复位后从哪里加载程序运行,具体解析如下:

9.1 关键概念

  • BOOT 引脚BOOT1 和 BOOT0 是 STM32 的启动模式选择引脚,通过设置它们的电平(高 / 低),决定系统复位后从哪个存储区域启动程序。
  • 启动模式:STM32 需要从特定存储区域加载程序运行(如 Flash、系统存储器、SRAM ),不同场景(正常运行、程序升级、调试)需灵活切换启动源。

9.2 表格解析(启动模式配置)

BOOT1 BOOT0 启动模式 说明 典型场景
X(任意) 0 主闪存存储器 从芯片内置的 主 Flash 启动 正常运行用户程序(最常用)
0 1 系统存储器 从芯片内置的 系统存储器 启动 串口下载程序(ISP 模式)
1 1 内置 SRAM 从芯片内置的 SRAM 启动 调试 / 临时程序运行(少用)
  • X 的含义BOOT1=X 表示 BOOT1 可为任意电平(0 或 1 不影响),只要 BOOT0=0,就固定从主 Flash 启动。

9.3补充说明

  • 锁存时机:系统复位后,SYSCLK(系统时钟)的第 4 个上升沿会锁定 BOOT1/BOOT0 的电平状态,之后即使引脚电平变化,也不影响本次启动模式。
  • 实际操作
    • 正常运行程序:一般将 BOOT0 接 GND(0 电平 ),BOOT1 随意(或也接 GND ),从主 Flash 启动。
    • 串口下载程序:需将 BOOT0 接 3.3V(1 电平 )、BOOT1 接 GND(0 电平 ),进入 ISP 模式,配合串口工具烧录代码。

简单说:通过 BOOT1 和 BOOT0 的电平组合,让 STM32 灵活选择启动来源,适配 “正常运行程序”“升级程序”“调试” 等不同需求 。

10.最小系统电路

这是 STM32F103C8T6 最小系统电路原理图,可分为以下模块理解:

10.1 晶振电路(左上角)
  • 作用:为 STM32 提供稳定时钟信号,是芯片正常运行的 “心跳” 。
  • 元件:8MHz 晶振(X1)、20pF 电容(C1、C2)。晶振产生基础时钟,电容起稳定振荡、匹配阻抗作用,让时钟信号更纯净。
10.2 复位电路(右上角)
  • 作用:实现芯片复位,让系统回到初始状态,用于故障恢复、重新启动 。
  • 元件:10kΩ 电阻(R1)、0.1μF 电容(C3)、按键(K1)。按键按下时,电容放电、NRST 引脚拉低,触发复位;松开后,电阻充电,NRST 恢复高电平,芯片重新运行。
10.3 启动配置电路(左下角)
  • 作用:设置 STM32 启动模式,决定程序从 Flash、SRAM 还是系统存储器启动 。
  • 元件:100kΩ 电阻(R2、R3)、跳线帽接口(H1)。通过跳线帽短接 BOOT0、BOOT1 不同引脚组合(如 BOOT0 接 GND、BOOT1 接 GND 为从主 Flash 启动 ),选择启动方式。
10.4 下载端口电路(中下角)
  • 作用:用于程序下载、在线调试,连接 STLINK 等调试器与 STM32 通信 。
  • 元件:接口(H2)。SWDIO 是数据输入输出线,SWCLK 是时钟线,配合调试器实现代码烧录、调试功能。
10.5 STM32 及供电电路(右侧大块)
  • 供电部分:3V3 电源为芯片供电,电容(C4、C5、C7、C8 等)滤波,减少电源噪声,保障芯片稳定工作 。
  • STM32 引脚:包含电源引脚(如 VDD、VBAT 等)、时钟引脚(OSC_IN、OSC_OUT 接晶振电路 )、复位引脚(NRST 接复位电路 )、调试引脚(SWDIO、SWCLK 接下载端口 ),以及通用 IO 口,用于扩展外设、实现各种功能 ,是整个最小系统的核心,运行程序、控制外设 。

这些模块协同工作,让 STM32 最小系统能稳定运行,支持程序开发、调试与功能实现 。

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