如何看开发板原理图
以100ASK_STM32F103的原理图为例,介绍如何看原理图,读者只需要掌握几个要点,就能基本理解原理图的标识含义。100ASK_STM32F103原理图在“4_硬件资料”文件夹里,读者打开《100ASK_STM32F103原理图.pdf》(后简称,《原理图》)配合本手册阅读。
《原理图》一共有11页,第一页包含整体框图、目录、版本信息;第二页是开发板的核心——STM32F103ZET6的原理图;第三页是单片机最小系统,包含MCU电源、时钟、复位等;第四页是系统电源;从第五页开始,是各个模块的原理图,当对某个模块编程的时候,才需要找到对应部分查看。也就是说,当前我们重点关注前面4页即可,这样拆分后,整体框架就比较清晰了。
在原理图上,除了用连线表示两个器件有连接外,更多的时候使用网络标号来表示连接。如图 5.1.1 所示,红色文字是网络标号,只要两者网络标号相同,则表示它们是连接的。原理图上KEY1一共出现了三次,分别是第二页MCU的34脚、第五页按键1模块、第十一页扩展排针J21的15脚,则它们表示电气上是连通的,对应的实物就是MCU的34脚与按键1相连,同时通过J21引出。
在第二页的KEY1前面有个“{5,11}”,表示除了本处以外,在5、11页还有KEY1。同理,第五页的KEY1,有个“{2,11}”,表示除本处以外,在2、11页还有KEY1。读者可以通过此标识,快速了解该网络标号出现了几次,出现在什么位置。
原理图上的器件类型繁多,但依旧遵循“二八原则”,80%都是常见的器件,因此我们只需熟悉常见器件即可。每一类器件,通常使用英文名称简写标记,比如电阻通常标记为Rn(n为数字),常见元件如下表5.1.1 所示。
对于电阻、电容这类数量众多,规格不一的器件。除了元件编号以外,通常还会有值、封装、属性等信息。比如上表示例中的电阻R12,阻值为100KΩ,封装为0402,精度为1%。上表示例中的电容C50,容值为1uF,封装为0603,耐压为10V,X5R表示在-55℃~+85℃温度范围工作,电容容值偏差小于±15%。对于嵌入式软件工程师,通常只关注元件编号、阻/容值即可。
对于一个单片机系统,首先要保证最小系统功能正常,其次再实现与各个外设模块的控制或数据传输。因此看原理图也是,首先重点是最小系统,其次是各个外设模块。对于外设模块的外围电路,需要什么电源、怎么接线,电阻/电容如何取值,读者也不用太担心,通常都能找到参考电路,然后根据芯片手册说明,仔细核对,最后调试验证即可。
【总结】
后面分析STM32最小系统的时候,再感受如何具体的分析原理图细节,对于原理图基础部分,读者暂时
理解以下内容即可:
- 理清原理图板块;
- 理解网络标号;
- 熟悉常见元件;
- 理解电阻、电容属性;
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