开发板设计

工程师进阶笔记

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# I( Q- o7 ~+ m$ G! b在MCU的学习中，大部分人都是学习别人的开发板，例如正点原子、野火等，优点是有可靠的教程和代码，缺点是容易让人有种自己全部都学会的了错觉，听了课程编写了代码，运行正常。

9 W& w: N2 n: r! Y* m. h) M& s这个时候，可以尝试自已做一块属于自己的开发板，尽管它的电气特性可能没有那么好，没有达到商用的标准，但这个过程中会踩到很多坑，这样对驱动的理解才会更进一步。MCU的开发板基本都是双层版，不要去仿制正点原子或野火的板子，最好自己设计，参考官方文档资料，建议提高一下动手能力，也提高了自己的软件开发水平。

本人大学期间做的东西基本都是在学长的基础上修改的。毕业了，公司产品从ST32转向国产GD32，发现自己在一些方面学习的很模糊，没有学习到精髓。所以设计一款兼容STM32F207和GD32F207的开发板，用来重温学习。
5 f" k+ J& ]) {01
电源
# u: h4 k$ X7 T' m- Z6 J0 ~下图来自STM32F207的datasheet。
/ U+ R( s1 j6 V

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①表示Vcap1和Vcap2接了2.2uf的电容接地，每个接1个电容；
②表示VDD1到VDD15接上VDD电源，再接电容，接地。Vss接地。PCB布局，尽量把电容离管脚近；
③表示可能有15个VDD，同理Vcap1和Vcap2只有两个方块，说明有两个电源引脚；
. r. W" U$ W( @* i3 P④表示VDDA连接VDDA，VDDA和VSSA，那么就是他们给ADC等模块供电，没有的话，就是VDD和VSS供电。其中Vref+和Vref-是ADC模块基准电压，可以直接连VDDA和VSSA；
( i/ ?4 I) D1 N9 {8 k$ F9 k⑤必须其中有一个VDD连接上4.7uf电容，（注意：STM32F10系列必须是VDD_3连接4.7uf电容）；
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⑥表示Vref+可以连接其他的基准电压，但是要连接10nf电容+1uf电容，其实就是并联。
注释：
" h0 x$ p7 N7 G- o+ z) F8 C6 o" W1 P

        10nf+1uf  就是并联电容

        100nf = 104  10nf = 103   1uf=105
02boot
下图见：STM32F207用户参考手册，编号RM0033
- ~+ B% O. R9 c1 p! j8 ~9 I. X
1 K! w' D3 s9 o! ^& N

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boot0可以不下拉电阻的，片内有下拉电阻，实际项目中，还是需要下拉电阻，保证在复杂电磁环境下从Flash启动；
采用跳电阻的形式选择，实际项目，只需要BOOT0就好，学习的板子，两个都设计吧。
9 ~3 Y3 w" d) n
5 c" C7 n5 a! T- |$ O

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7 }8 C0 {- w) J$ D  X
STM32F207官方评估板电路：
" n& y( Y. t3 ~8 z" q# g9 B1 \% ~

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- V3 S3 T8 y: S+ p; s* I& X03复位电路
: y( r6 y+ Y1 G下图见datasheet
5 ?8 q0 ]+ }7 X$ |, w

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上图看出，官方建议下拉0.1uF电容，再接复位按键，当管脚是低电平的时候复位，官方评估板电路采用电阻降压，注释donot fit，
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  D/ d. A' z7 s" F2 ~9 e: y04晶振
5 Y" v/ d/ f6 ^" j采用3225封装的无源贴片晶振。
晶振资料
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0 |# z5 g, l+ h* K$ Z! G- Z7 S
Load Capacitance：负载电容
1 J  c' P" T, d个人一般配18PF电容
9 f% f5 h" F( J' V下图是ST的评估板原理图         

9 ]& |' [! g- a' j

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6 Z/ s5 u% c+ _, X  P( k其中，低速时钟为了片内RTC
  {6 I7 w- f4 u$ j# ]' h) {+ D( w05JTAG

根据ST的评估板，JTAG有上下拉电阻，实际应用中，使用SWD接口，只需要VCC，TMS，TCK，GND四根信号线，没有上下电阻也没有影响。
/ [; r, g) r9 |& S

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; t0 x- @: @3 e4 N06兼容设计
3 P" c4 L  h% R0 G8 ~" @2 m% r1、复位采用max809
% m7 O4 p9 C" C& T2 O. b! K2、无论是否使用模拟部分和AD部分，MCU外围出去VCC和GND，VDDA、VSSA、Vref(如果封装有该引脚)都必需要连接，不可悬空
6 g2 e8 F& ?! `' y$ j2 e3 G3、兼容GD207和ST207，原理图上做一下图示四种处理
/ V4 N  J4 g% y" n

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  `( d4 H: z* O
差异区别：
2 h$ u8 C6 S/ W+ S3 r) h0 N

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7 B% V8 k/ H' G9 n; p, g+ y07外设资源

设计兼容STM32F207和GD32F207的开发板，其他外设资源电路直接参看原理图。
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板载资源有：
# a: e. ?+ h6 \

USB串口

网口（RTL8201）

两颗LED

RTC

NorFlash

电源（5V转3.3V）

TF卡

触摸按键

4个独立按键

8位并口LCD

USB

ESP8266的WIFI模块

ESP8266的USB下载口
  @2 f) J  c# q7 t
% R1 C0 X3 T+ ?  M8 S  ~# M5 H+ S原理图和PCB源文件可使用下面链接或者点击文末“阅读原文”进行下载：
https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6
- d. `, a9 P5 `3 v9 O

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! m5 u# }2 N, ^' A8 c9 ~
设计缺陷
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四个角忘记放置定位孔

        BOOT0和BOOT1的丝印错写为GND

很水的原理图和layout

没有纽扣电池供电给RTC

免责声明：上述设计仅供学习参考使用，在普通室温环境下使用没问题，对于参考电路造成商业产品或工业产品故障，本人概不负责。