STM32最小系统板原理图绘制教程
STM32最小系统板原理图绘制教程
本文将详细介绍如何绘制一张STM32最小系统板的原理图，以STM32F446RCT6为例，使用嘉立创专业版EDA环境。文章适合刚入门绘制原理图的读者学习，内容涵盖芯片原理图、串口/SW下载部分、无源晶振部分、USB供电、RST复位功能、BOOT引脚选择、指示灯、5V降压3V3、电源滤波/电源部分等多个方面。
芯片原理图
先搜索模块，选择第一个，第二个是TR版本 不选择
放置元件后是这样的
因为这个芯片的引脚比较少是LQFN-64的，所以嘉立创自带的原理图是这种没有排序好的，如果你是绘制LQFN-100或者144引脚数的话一般是下面这种（以stm32f407vet6为例）
这种是排序比较好的，但是现在可以发现他只有引脚没有电源的地方 ，像这种情况你需要点击这个元件然后选择部件名称选择另一个
他就会变成这样了
然后你又会发现他只能选择一个，要么是引脚图要么是电源图。解决方案:你可以复制一个这个元件放在旁边,然后两个元件分别选择不同的部件名称
然后还没有完，因为此时两个元件对应的实例芯片对象不是同一个。假如如果你的引脚图的位号是U1，那么修改电源图的位号也为U1
这样就自动关联起来了
串口/SW下载部分
我一般习惯用2×5pin 的排针一排为串口接口,一排为SW接口，如图所示,提供3v3和5V供电
无源晶振部分
左边的是外部高速晶振HSE，有8M，12M，25M的，一般用8M，注意晶振的选型是有讲究的,选择的晶振的多少M不一样那么在时钟树里面HSE配置也不一样。
注意在你选择晶振的时候，你会注意到有±多少ppm这个参数，他是衡量频率偏差的相对单位，ppm 值越小，晶振的频率越稳定，系统时序越精准，一般20ppm都足够应用于大多数场景了
然后有很多种类型的晶振封装,比如本图里面是两个引脚的，还有四个引脚的（如下图）。注意晶振是不区分方向的。
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另外还需要特别注意的是晶振的电容选型（这部分的电容也叫谐振电容），每一种晶振的谐振电容的值都是不一样的（但都是pF级别）常见的有20pF 22pF等等，这部分你需要去看你选择的晶振他是要用多少PF的
然后右边的32.768KHz这部分是外部低速晶振(LSE)其实如果你用不到的话也可以不加这部分，这个晶振是用来单片机RTC实时时钟功能（此处不过多阐述），选型和电容方法与上面一致
你会发现为什么32.768Khz晶振他是这个数字还带小数？为什么不是其他的数字。他跟二进制分频有关系，他是32768HZ，是2的15次方。既然已经有了外部高速时钟，为什么需要外部低速时钟，因为外部高速时钟主要是用于单片机高性能的场景，相对来说漂移比较大，外部低速时钟他的误差更小，精度更高，漂移更小更稳定。
USB供电
这一部分是简单地提供使用USB线的方式给单片机供电，不涉及数据传输，这里用的USB接口是6pin的TYPC(优点是他支持接口正反接)，但是需要注意你需要在CC1,CC2上面下拉一个电阻5.1k。这个电阻的作用是可以识别当前你的type-c的插入方向来判断供电方向，这就是他可以支持正反插入的原因.
注意EH引脚需要空接，因为他直连这个接口的外层铁皮。
RST复位功能
首先随便一个小的贴片按键都可以，如下图所示，NRST引脚默认上拉（高电平），接10K电阻（0603即可）, 另外他并联一个100nF的电容，这部分是用来按键消抖，关于按键消抖的原因这里不过多阐述，当然其实RST引脚你也可以不消抖，影响不大。这里的按键功能是按下去 NRST就接地了。
BOOT引脚选择
单片机有BOOT0和BOOT1，我们一般常用的是BOOT0，BOOT1是在你有外部flash的情况下使用。他们默认接地，按下就上拉接高电平。
BOOT0:用于控制单片机是使用内部的flash,还是进入bootloader模型（使用串口下来就要用BOOT0）
BOOT1:你的代码存在外部的某个flash里面，从这个外部的元件读取。这个引脚几乎在所有的芯片里面都是对应的PB2，如果你不需要就设置成普通引脚就行
如果你没有外部flash，就不用右边这个BOOT1的电路了
指示灯
一般习惯有两个指示灯，一个是接上电后常量，指示当前单片机已经上电
一个是接在单片机某个IO口，来控制LED灯的亮灭,这个部分通常用于你烧录的代码是否在单片机上正确执行。
led都是0603封装 建议10k，越小越亮，但是越小电流越大你的led灯可能会亮爆
5V降压3V3
这里使用的是RT9013芯片(LDO),LDO芯片往往他的电路图比较小巧。电容最小其实两个都可以了(输入输出各10uF)，这里这个LDO芯片是最大500mA的输出电流，建议实际中你的电流不要超过300mA（冗余设计），如果你的单片机有大电流的需求（接近1A），考虑上AMS1117系列或者DCDC芯片（电路图复杂）。
多提一嘴，很多刚入门喜欢使用AMS1117，是没有问题的，不选他的原因主要是AMS1117的纹波比较大，而且所以他的数据手册里面也要求写了输入输出电容选的是钽电容（极性电容）这个电容贼贵。好处是1117系列 他输出标称电流比较大1A左右。
电源滤波/电源部分
如下图，画圈的地方是单片机供电的地方，可能会好奇为什么单片机需要这么多供电的地方不都是3V3吗，这部分留给观众自行去了解。
VBAT：是连接电池的电压，这部分直接3V3
VDD：这部分直接接3V3就行了，这里是数字电压，不需要太稳定
VSS：接地
VDDA/VREF+：这部分是有讲究的地方的，其实在一些引脚数比较多的芯片里面,VREF+和VDDA是分开的两个引脚，VREF+是参考电压（越稳定越好）,VDDA是模拟电压，他直接与单片机中的ADC/DAC功能供电相关的。
为什么这部分要特别考究呢，其实是一个ADC精度问题。因为如果你VDDA直接接3v3的话，电路中其他的VDD数字电源会有高频噪声信号出现，会影响ADC的精度，所以特别需要做一个处理，首先就是串联一个磁珠（实质电感），关于磁珠的部分也自行了解,如图的电路部分，外部的3V3V直接通过磁珠会形成一个比较稳定的电压（因为磁珠电感特性）然后再加上一个1uF和100nF的电容滤波即可，这部分其实在芯片的数据手册上已有说明
我的电路中把VDDA电压引出来了，其实这部分是给VDDA供电的，但是本芯片VDDA和VREF+在内部已经连接了，故是冗余操作，在大数量芯片引脚上是这样的
另外在电源滤波这部分，有些人会无脑加一堆的100nF的电容，也不知道加多少，这里特别说一下，这里电容的数量由你的芯片有多少供电的地方决定的
芯片手册上是这样的,有些人看到12×100nF就以为真的要放这么多电容，其实这个芯片的数据手册对应的多种不同的具体芯片型号，有些芯片类型他的VDD多，需要的电容也比较多，所以其实是由你自己的这个芯片有多少VDD来决定的，本芯片中，除去VBAT（不需要滤波）和VDDA部分（已经单独在芯片上做了特殊处理），其他的VDD/VSS只有四处，所以其实只需要4个100nF就够了，当然你可以多加1 ，2个放在你觉得噪声比较多的地方也可以，4.7uF比100nF容值大，一般是电源比较低频噪声的地方，你可以多加一个放在VBAT处,或者外部引入3V3电源到芯片的地方（电源流到芯片之前一点的关口，这部分会在PCB篇说明）
其他
排针部分看自己选择是有序还是无序，无序就是怎么好连你怎么连，跟芯片引脚的物理位置有关，有序就是我这种（其实最好无序就行了，方便），然后另外会在底部多加1 ，2组3V3供电和5V供电（方便在面包板上使用）
VCAP-1部分其实是芯片内部的电源滤波的地方，因为芯片太小内部不好滤波，就单独引出来滤波了，这个2,2uF也是数据手册上的，大数量引脚芯片还有VCAP-2，是一样的
以上仅作者本人浅显的学习/经验观点，如有问题欢迎在评论区讨论提出。
本文原文来自CSDN