目录

一、MCU

二、电源

2.1 MCU接口

2.2 补充说明

三、晶振电路

3.1 有源晶振/无源晶振

3.2 高速外部时钟

3.2.1MCU接口

3.2.2高速外部时钟原理图

3.3 低速外部时钟

        3.3.1MCU接口

3.4各元器件作用

3.4.1晶振作用

3.4.2 电容得作用

3.4.3 反馈电阻作用

四、复位电路         

五、调试接口

六、启动模式（BOOT）

单片机最小系统组成：

MCU、电源、晶振电路、复位电路、调试接口（烧录程序必备）、启动（STM32系列）

ps：黑色加粗部分为必须，其他部分可选

任意MUC，STM32/8，51单片机等等

（这里以我手头的STM32F103C8T6核心版本为例）

VCC：电源输入，接＋3.3V电源 GND：接地线

若用电脑端供电，由于其输出232电平，单片机是TTL电平，需要USB转TTL（CH340）这类的模块对其转换。

原理图中的电容起到滤波的作用。

晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型，无源晶振一般称之为 crystal（晶体），而有源晶振则叫做 oscillator（振荡器）。

有源晶振是一个完整的谐振振荡器，它是利用石英晶体的压电效应来起振，所以有源晶振需要供电，当我们把有源晶振电路做好后，不需要外接其它器件，只要给它供电，它就可以主动产生振荡频率，并且可以提供高精度的频率基准，信号质量也比无源信号要好。

无源晶振自身无法振荡起来，它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡，它允许不同的电压，但是信号质量和精度较有源晶振差一些。相对价格来说，无源晶振要比有源晶振价格便宜很多。无源晶振两侧通常都会有个电容。由于无源晶振便宜，我买的开发板采用的是无源晶振。

XTAL1：片内振荡电路的输入端 XTAL2：片内振荡电路的输出端

                OSC_IN & OSC_OUT

对于LSE，在STM32F103x8B_DS_CH_V10.pdf中有有以下说明：

低速外部时钟(LSE)可以使用一个32.768kHz的晶体/陶瓷谐振器构成的振荡器产生。本节中所给出的信息是基于使用表23中列出的典型外部元器件，通过综合特性评估得到的结果。在应用中，谐振器和负载电容必须尽可能地靠近振荡器的引脚，以减小输出失真和启动时的稳定时间。有关晶体谐振器的详细参数(频率、封装、精度等)，请咨询相应的生产厂商。(译注：这里提到的晶体谐振器就是我们通常说的无源晶振)

注意：对于CL1和CL2，建议使用高质量的5pF~15pF之间的瓷介电容器，并挑选符合要求的晶体或谐振器。

通常CL1和CL2具有相同参数。晶体制造商通常以C负载电容CL 由下式计算：

CL = CL1 x CL2/(C L1 + CL2)+Cstray

其中Cstray是引脚的电容和PCB板或PCB相关的电容，它的典型值是介于2pF至7pF之间。

警告：为了避免超出CL1和CL2的最大值(15pF),强烈建议使用负载电容CL≤7pF的谐振器，不能使用负载电容为12.5pF的谐振器。

例如：如果选择了一个负载电容CL =6pF的谐振器并且Cstray =2pF，则CL1 = CL2 = 8pF。

为最小系统提供最基本的时钟信号。

1、使晶振两端的等效电容等于或接近于负载电容；

2、起到一定的滤波的作用，滤除晶振波形中的高频杂波；

起振电容的取值大小一般选择10~40pF，当然根据不同的单片机使用手册可以具体查阅，如果手册上没有说明，一般选择20pF、30pF即可，这是个经验值。

调整电容可微调振荡频率：一般情况下，增大电容会使振荡频率下降，而减小电容会使振荡频率升高。

1、连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移； 整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件。

2、 晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在M欧级。

3、 限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振，有的晶振不需要是因为把这个电阻已经集成到了晶振里面。

RST/VPP：复位引脚

复位：有三种复位方式：上电复位、手动复位、程序自动复位

通常低电平复位：（51单片机高电平复位，电容电阻位置调换）

上电复位时，在上电瞬间，根据电容充电曲线图，此时电容相当于短路。RESET出现短暂的低电平。

假设电容两端的初始电压为U0（一般情况下设为0V），T时刻电容两端电压为UT。3.3V电压设为VCC。

　　由流经电容的电流I和电容两端的电压变化关系式：I=C*dUt/dt

　　可以得到：I*dt=C*dU t

　　两边分别积分可以的得到：I*T=∫（0-1）C*dUt；即I*T=C*Ut−C*U0（其中U0=0V），

　　由VCC=UR+UT 可以得到公式：VCC=R1*（C*UT/T）+UT

　　假设对电容充电至0.9*VCC时完成复位，此时可以得出T=9*RC，T就是所需要的复位时间。

　　一般芯片的复位时间是给出的，R，C其中可以自己确定一个值，然后再求出另外一个值。

我们这里是t = 1.1RC（固定计算公式）===> 1.1*10K*0.1uF=1.1ms

需求的复位信号持续时间约在1.1ms以上。

PS：关于复位时间还是没有整明白，有大神来解答一下吗

手动复位：按键按下时，RESET和地导通，从而产生一个低电平，实现复位。

STM32有两种调试接口，JTAG为5针，  SWD为2线串行（一共四线）

此外还有采用USB进行程序烧写和数据输出：和电脑USB口连接也可以进行小负载驱动供电。

通常采用CH340G的芯片：实现USB转串口。需要单独的振荡电路 12MHZ 。使用该芯片将电脑的USB映射为串口使用，  注意电脑上应安装串口驱动程序，否则不能正常识别。

当烧写程序时，我们希望BOOT0=1，BOOT1=0。当烧写完成后我们希望BOOT0=0，BOOT1=0（这个模式BOOT1可以是0可以是1，这里我们让BOOT1拉低，即整个过程BOOT1都为L接地，简化电路设计）。

烧录时BOOT1 --- 3.3V

烧录完成后，我们需要BOOT1 --- GND