STM32F103VET6启航号硬件资源分析

STM32F103VET6启航号硬件资源分析

启航号硬件资源分析

本手册将对以下资源简要分析

1.电源接口电路分析

2.LED用户按键电路分析

3.串行FLASH w25q16分析

4.24Lc02 EEPROM 电路分析

5.利用PL2303进行USB转RS232电路分析

6.SP3485芯片485接口分析

7.A T45DB151D SPI FLASH 分析（位于LCD模块上）*

8.ADC调节电位器输入电路分析

9.无线模块接口（24l01）接口分析

10.摄像头模块接口分析

11.CAN接口芯片SN65VHD230电路分析

12.LCD彩色液晶屏幕接口分析

13.板载7寸屏驱动电路分析

14.板载vs1003b高性能MP3芯片电路分析

15.以太网芯片ENC28J60电路分析

16.USB从机接口分析

17.SD卡电路分析

1.电源接口电路分析

看到图了没有,这副图就是为我们整板提供电源的,当然7寸电源部分不在这里,

两个USB口分别经过D9 D10 接到了VCC,而CN1是外部5V电源，也接到了VCC

这样3处电源就汇聚到一起了然后经过SW1，SW1相当一开关，SW1出来的5V接到了ASM1117，这个芯片的作用是将5V电源转换成3.3V的，要求输入必须大于4.7V否则输

出将可能低于3.3V，二极管D9 D10有0.2-0.7左右的管压降，这样输出就很有可能低于3.3V 那为什么要加上呢，原因在于：当同时插上外部5V电源和USB的时候，防止

电流倒灌，损毁电脑的USB口，电容C11 C12 C13 C14，实际不是原理图上的容值，在板上实际用了一大一小电容分别电源到地，这样是为了得到更好的电源

LD1 这个就是电源指示灯了

2.LED用户按键电路分析

这个就是用户可通过IO控制的led了，都是阴极接地的，我们可给IO一高电平使它发光这个R26 – R28 实际不是10K 在板子上用的471，这是根据R=U/I得到的，当然电阻能大不能小，否则可能损坏二极管

这两个是按键，PC13按键松开时时高电平，按下时是低电平，这个可作外部中断，或按键扫描用，boot,这个按键相当关键，平时是低电平按下是高电平，这个可做启动方式选择使用，当上电时按住此键，stm32从系统方式启动（固化到芯片的代码）这是可从串口1现在程序

这个是复位按键，stm32是低电平复位

3.串行FLASH w25q16分析

16M-bit/2M/byte

Single 2.7-3.6V supply

这个就是W25Q16了，

/cs是片选，使能芯片的，（大部分芯片在使能时的功率比不是能时的功率大）

SPI-MISO是将数据串行传送到stm32的

/WP 是写保护，我们用不着，所以直接拉高

/HOLD这个就是终止数据传输的，当芯片在工作时，这个脚拉低后，DO保持高阻DI上的数据将无效

CLK 当然就是提供时钟了，SPI传送都需要这个时钟，在时钟的上升沿或下降沿将数据锁存

4.24Lc02 EEPROM 电路分析

A0 – A2 芯片上说24lc 01B/02b 不用这个脚所以就接到了

WP如果接地可正常读写，如果接正不能写

SCL数据同步时钟

SDA用来传送数据和地址的，是开漏输出所以要接上拉电阻，10K for 100KHz 1k for 400KHz

SDA和SCL 接到了PB6 PB7上面这正是stm32上的IIC外设

5.利用PL2303进行USB转RS232电路分析

PL2303 工作需要Y5 12M的晶振

USB口的D+ D- 两数据线到PL2303的数据线，串22欧的电阻是为了解决信号反射问题

R58 1.5k的电阻是必须的，这样USB主机才能检测到设备的插入，并区分高速、全速设备与低速设备（在USB主机端有一下拉电阻）

6.SP3485芯片485接口分析

n RS-485 and RS-422 Transceivers

n Operates from a single +3.3V supply n Interoperable with +5.0V logic

n Driver/Receiver Enable

n Low Power Shutdown Mode (SP3481) n -7V to +12V Common-Mode Input

V oltage Range

n Allows up to 32 transceivers on

the serial bus

n Compatibility with the industry standard 75176 pinout

n Driver Output Short-Circuit Protection

这个是内部结构

可以看出来，RO是结收输出到PA9的

DI是从PA10驱动输入的，

AB 是输入输出，但A信号是B信号的反相

/Re DE 分别是读写使能，所以接到同一管脚了

R S 485_DIR 接到了PA4

7.ADC调节电位器输入电路分析

额，这个就是调节VR1的电阻值，然后把电压值输入到PC5 经过iAD准换成数字值8.无线模块接口（24l01）接口分析

WR I_C E 接到PA3

WR I_SCK 接到PA5

WR I_MISO 接到PA6

WR I_MOS I 接到PA7

WR I_IRQ 作为中端接到PE6

WR I_C SN 接到pe5

9.摄像头模块接口分析

此接口应该分为两部分

、设置摄像头寄存器部分

OV_SCL 做为摄像头的时钟控制线

OV_SDA最为摄像头的数据线

、读取fifo中摄像头的数据

FIFO_CS 摄像头模块上的片选信号

RRST 读复位信号

WRST 写复位信号

FIFO_RD 读使能

FIFO_WE 写使能

VSYNC 作为数据可读信号线

XCLK 给摄像头提供时钟线

10.LCD彩色液晶屏幕接口分析

引脚说明

FSMC-D0 – D15：这是LCD的16位数据端口，连至stm32的FSMC数据端口

LCD_CS : LCD芯片使能引脚，低电平有效

LCD_RS : LCD命令or数据选择端口，高电平数据有效，低电平命令有效

LCD_WR ：LCD写使能端口，连接到stm32的fsmc写使能端口，低电平有效

LCD_RD : LCD读使能端口，低电平有效

RESET: LCD复位管脚，低电平有效，为了节约管脚，直接和复位按键相连

SPI-MISO SPI-MOSI SPI-SCK F-CS 是lcd上的flash操作线这是PB端口的SPI，

（因SPI复用了，所以片选由软件控制）

TP_CS 是触屏片选端口

TP_IRQ 是触屏的中断端口

触屏的SPI 和SD 和偏上FLSAH是复用的，（LCD模块上的）

*注意： 3.2寸2.8寸等大部分LCD的控制芯片已固化到了屏幕下面我们是看不到的

LCD在操作时（写数据和读数据时）必须注意RS这个引脚（有些手册是D/C）这是控制操作

的数据还是指令，

我们选用了FSMC nor 的bank1来作为lcd驱动

Lcd的RS（数据or命令选择）是通过FSMC的地址确定是高低啊电平

如，（这里地址不是真实地址，第一位作为RS端）

向地址0x60000000 写0x80, 这是写的命令

向地址0x60000001 写0x80 ,则是写的数据

11.板载7寸屏驱动电路分析

板载7寸屏的驱动，其实和上面说的的LCD接口一样,区别在用上面谈到的接口，其控制芯片已集成到了屏幕里面，而这里的7寸屏没有集成lcd的控制芯片，所以我们把7寸屏的控制芯片画到了板上，其原理与上面说到的一模一样，

额图片有点看不清，请大家参照启航原理图吧，这是关于SSD1963的电路下面是供电部分的电路

这是-7V的10.4V电路，

9.9V 电路

这里前端的电容相信大家都明白，是滤波储能的，

后端的电容一部分是储能的，还有一部分是作为升压芯片的负载电容，没有这个电容电压是升不起来的，电感叫储能电感的

电路完全参照芯片手册，放心使用

*注意：在测试7寸屏的时候，务必插上JP3跳线帽

12.板载vs1003b高性能MP3芯片电路分析

Vs1003

●能解码MPEG 1 和MPEG2 音频层III（CBR+VBR+ABR）；WMA 4.0/4.1/7/8/9 5-384kbps 所有流文件；

WA V(PCM+IMA AD-PCM);产生MIDI/SP-MIDI 文件。

●对话筒输入或线路输入的音频信号进行IMA ADPCM编码

●支持MP3 和WA V流

●高低音控制

●单时钟操作12..13MHz

●内部PLL锁相环时钟倍频器

●低功耗

●内含高性能片上立体声数模转换器，两声道间无相位差

●内含能驱动30欧负载的耳机驱动器

●模拟，数字，I/O 单独供电

●为用户代码和数据准备的5.5KB片上RAM

●串行的控制，数据接口

●可被用作微处理器的从机

●特殊应用的SPI Flash引导

●供调试用途的UART接口

●新功能可以通过软件和4 GPIO 添加

启航板提供了MP3的播放和一mic接口，有一外部12.288M晶振，至于GPIO UAR T接口占不提供

在起航板上提供了SD卡接口，用户可以从SD卡读取音频文件送到VS1003进行解

码播放，（板载SD 卡是通过SDIO协议操作的，喜欢SPI协议的客户也可买块屏上面有SPI接口），我们提供MP3程序

RCAP 管脚的电容为基准滤波电容，必须接

DREQ 是判断是否请求数据，因VS1003内部有一定容量的RAM，这不部分RAM就想漏斗，当RAM里的数据满了DREQ就停止请求数据，当RAM有能力接收数据了，DREQ就请求接收数据，如果播速度不正常，很有可能是这个管脚的问题

SPI-MISO SPI-MOSI SPI-CLK 这是控制vs1003 和从vs1003获取数据的管脚，

当要像vs1003写入时，SPI-MOSI 传送写入的数据，而SPI-MISO传送读出的部分

XCS 说明操作的是命令，低电平有效

XDCS 说明操作的是数据低电平有效

（在VS1001兼容模式下，XDCS有XCS取反得到，所有没有xDCS信号）

RESET 是复位管脚，接到了复位按键上

总的来说，对vs1003的操作就是通过SPI协议，而数据和命令操作，取决于xdcs 和xcs 上的电平

注意：此VS1003和mcu通讯接口是通过SPI操作的，而此SPI有复用情况，在不用到其他SPI外设时，请将其他SPI外设的片选CS端初始化为高电平，否则在操作时可

能出错

13.以太网芯片ENC28J60电路分析

ENC28J60

IEEE 802.3 兼容的以太网控制器

集成MAC和10 BASE-T PHY

接收器和冲突抑制电路

支持一个带自动极性检测和校正的10BASE-T端口

支持全双工和半双工模式

可编程在发生冲突时自动重发

可编程填充和CRC生成

可编程自动拒绝错误数据包

最高速度可达10 Mb/s的SPI接口

工作特性

两个用来表示连接、发送、接收、冲突和全/半双工状态的可编程LED 输出

使用两个中断引脚的七个中断源

25 MHz时钟

带可编程预分频器的时钟输出引脚

工作电压范围是3.14V 到3.45V

TTL电平输入

温度范围：-40°C 到+85°C （工业级），0°C 到

+70°C （商业级）（仅SSOP封装）

28 引脚SPDIP、SSOP、SOIC和QFN 封装

连接

次芯片是通过SPI接口控制的，spi接口接到了PA口的SPI1上了，

NET_CS 片选接到了PB12

NET_INT 中断引脚，接到了PB10

NET_WOL 中断唤醒输出引脚接到了PB11

WRI_MISO spi输入引脚

WRI_MOSI spi主机输出引脚

WRI_SCK spi时钟引脚

Y1 ：25M晶振，为ENC28J60提供25M时钟

TPIN- 差分信号输入。

TPIN+ 差分信号输入。

TPOUT- 差分信号输出。

TPOUT+ 差分信号输出。

VCPA 使内部2.5稳压器正常工作

注意：RBAIS管脚的与内部模拟电路有关的电阻是必须的，我们接的1K，芯片手册上为2k（精度1%），反应发热严重的朋友可增加该电阻到2K 下面是官方原理图

14.USB从机接口分析

二极管D10：在同时插上USB和电源的时候，防止电流倒灌到USB，损害USB

PA11 PA12串22ohm匹配电阻到USB的正负数据线

图中三极管为8550，作用为使能usb数据线上的上拉电阻，当JP5接地时，使能上拉，当JP5接PB5时上拉有软件确定，LD2 显示了D+上的数据电平情况

注意：如不用软件控制时，要将JP5接地，使能上拉，这样电脑才能判断有设备插入

15.CAN接口芯片SN65VHD230电路分析

Operates With a 3.3-V Supply

TXD 是sn65vhd230芯片的输入，是stm32芯片的输出

RXD 是芯片的输出，stm32的输入

R18 是终端匹配电阻，处理回波干扰

16.SD卡电路分析

R14 – R17 上拉电阻这是必须的

SDIO_d0 –SDIO_D3 是sd卡的4根数据线，

SDIO_CMD 是sd卡的命令线，命令通过这个根线传递给sd卡SDIO_CLK 这是给SD卡提供时钟的

SDIO_CD 卡数据监测位操作SD卡时SD_CD跳线必须插上