復位電路：

????????復位 ：讓MCU回到最開始的狀態。并且從頭開始，重新執行程序
?? ??? ?
????????我們什么時候需要復位？
? ? ? ? ? ????????? 1.燒錄的時候? ?

? ? ? ? ????????? ? 2.程序跑飛了的時候

? ? ? ? ? ????????? 3.上電復位（上電的時候需要復位）
?? ??? ??? ?
?? ??? ?復位方式：
? ? ? ? ? ? 1.上電復位： --- 一定要有
?? ??? ??? ??? ?MCU的Reset是復位引腳，當這個引腳為低電平時，單片機會產生復位。? ? ?? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? 2. 按鍵復位：--- 可有可無（看需求）
? ? ? ? ? ? ? ? K10按下，產生復位動作

?

?????????這是阻容復位電路。當復位引腳低電平的時候復位。當上電的瞬間，C13電容開始充電，電容處于短路狀態，電容上面的電壓為低電平，此時MCU復位引腳被拉低，MCU執行復位，這樣就實現了上電的時候復位功能了。

? ? ? ? 實際上，單片機內部也有上電復位電路，那么我們之所以還要在單片機外部加上復位電路的原因是：因為外部上電復位電路復位時間較長，較長的復位時間，可以使得等電源、系統充分穩定后，MCU再來啟動并執行程序，保證了MCU、系統正常運行。

? ? ? ? 注意：由于電容的精度不夠，而且電容還會受到溫度的影響，存在溫漂，所以阻容復位電路的延時并不精確。但是，阻容復位電路可以滿足絕大部分的需要了。

? ? ? ? 上電復位的目的：

? ? ? ? 1.等待供電電源、系統穩定后，再來啟動MCU，執行程序，否則MCU、系統無法正常運行。

? ? ? ? 2.復位會初始化部分寄存器

?????????注意R21和C13的選擇（一般選擇10k電阻，104電容就可以，即：延時大約10uS）。其中，電容不能選擇太小，否則C13電容很快就充滿電了，那么此時電容上面就不是低電平了，但是，很有可能此時電源、系統還沒有到達穩定狀態。那么芯片供電電源、系統不穩定，就會導致MCU和整個系統工作有問題，有可能MCU時而啟動成功，時而啟動失敗。

?晶振電路：

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? ? ? ? 單片機內部集成的HSI時鐘源是就是RC振蕩器。

?

????????晶振電路在布線的時候，盡量靠近單片機，因為晶振引腳，PCB走線也有電容電阻效應。

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晶體振蕩器分為無源晶振和有源晶振兩種類型。

無源晶振：

????????無源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無源晶振為 crystal（晶體），而有源晶振則叫做 oscillator（振蕩器）。

????????無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振有 4只引腳，是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。

????????無源晶振和有源晶振的區別很多時候是大家直接通過觀察了解到的?。尤其是針對 2520貼片晶振，3225貼片晶振， 5032貼片晶振?，并且是四腳封裝的石英晶振來說，?包括有源晶振，也包括無源晶振。

有源晶振

????????有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。

????????有源晶振不需要DSP的內部振蕩器，信號質量好，比較穩定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的 PI 型濾波網絡，輸出 端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復雜的配置電路。相對于無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較 差，而且價格高。

????????有源晶振是由石英晶體組成的，石英晶片之所以能當為振蕩器使用，是基于它的壓電效應：在晶片的兩個極上加一電場，會使晶體產生機械變形；在石英晶片上加上 交 變電壓，晶體就會產生機械振動，同時機械變形振動又會產生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩定的。

????????當外加交變電壓的頻率與 晶片的固有頻率（由晶片的尺寸和形狀決定）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為“壓電諧振”。

????????壓電諧振狀態的建立和維持都必須借助于振蕩器電路才能實現。圖 3 是一個串聯型振蕩器，晶體管 T1 和 T2 構成的兩級放大器，石英晶體 XT 與電容 C2 構成 LC 電 路。在這個電路中，石英晶體相當于一個電感，C2 為可變電容器，調節其容量即可使電路進入諧振狀態。該振蕩器供電電壓為 5V，輸出波形為方波。

晶振電路中選擇電容的方式有哪些？-面包板社區導讀：在電子學上，通常將含有晶體管元件的電路稱作“有源電路”（如有源音箱、有源濾波器等），而僅由阻容元件組成的電路稱作“無源電路”。https://www.eet-china.com/mp/a31010.html#:~:text=%E6%99%B6%E6%8C%AF%E7%94%B5%E8%B7%AF%E4%B8%AD%E5%A6%82%E4%BD%95%E9%80%89%E6%8B%A9%E7%94%B5%E5%AE%B9%20C1%EF%BC%8CC2%EF%BC%9F%20%EF%BC%881%EF%BC%89%E5%9B%A0%E4%B8%BA%E6%AF%8F%E4%B8%80%E7%A7%8D%E6%99%B6%E6%8C%AF%E9%83%BD%E6%9C%89%E5%90%84%E8%87%AA%E7%9A%84%E7%89%B9%E6%80%A7%EF%BC%8C%E6%89%80%E4%BB%A5,%E6%8C%89%E5%88%B6%E9%80%A0%E5%8E%82%E5%95%86%E6%89%80%E6%8F%90%E4%BE%9B%E7%9A%84%E6%95%B0%E5%80%BC%E9%80%89%E6%8B%A9%E5%A4%96%E9%83%A8%E5%85%83%E5%99%A8%E4%BB%B6%E3%80%82%20%EF%BC%882%EF%BC%89%E5%9C%A8%E8%AE%B8%E5%8F%AF%E8%8C%83%E5%9B%B4%E5%86%85%EF%BC%8CC1%EF%BC%8CC2%20%E5%80%BC%E8%B6%8A%E4%BD%8E%E8%B6%8A%E5%A5%BD%E3%80%82

晶振的起振原理：

????????模擬器件搭建正弦波震蕩電路_電路設計_烏云踏雪

????????ESP8266物聯網開發板設計3 ---晶振起振原理_物聯網_烏云踏雪

UART、RS232、RS485它們之間的區別：

????????UART，是通用異步收發傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），既然是“器”，顯然，它就是個設備而已，要完成一個特定的功能的硬件，它本身并不是協議。那么它要完成什么功能呢？它的最基本功能，是串行數據和并行數據之間的轉換。

????????這就是UART做的最基本工作，進一步的，它還要控制“發車的班次”，比如確認一個Byte的這8個bit是什么時候開始的，又是什么時候結束的，兩個班次之間至少要隔多長時間的緩沖，等等。這一部分，也具有協議的特征，但是相對于道路上的協議，更具有一般性，或曰，是與車在什么道路上開，相對獨立的。

????????RS232/RS485，是兩種不同的電氣協議，也就是說，是對電氣特性以及物理特性的規定，作用于數據的傳輸通路上，它并不內含對數據的處理方式。比如，最顯著的特征是：RS232使用3－15v有效電平，而UART，因為對電氣特性并沒有規定，所以直接使用CPU使用的電平，就是所謂的TTL電平（可能在0~3.3V之間）。更具體的，電氣的特性也決定了線路的連接方式，比如RS232，規定用電平表示數據，因此線路就是單線路的，用兩根線才能達到全雙工的目的；而RS485，?使用差分電平表示數據，因此，必須用兩根線才能達到傳輸數據的基本要求，要實現全雙工，必需用4根線。但是，無論使用RS232還是RS485，它們與UART是相對獨立的，但是由于電氣特性的差別，必須要有專用的器件和UART接駁，才能完成數據在線路和UART之間的正常流動。

????????UART、RS232、RS485它們實際上都是串口上面的屬性，只不過它們的功能不一樣。UART的功能是將串行轉并行，而RS232、RS485是一種電平標準

UART和RS232/RS485的關系是什么？_hututu_404的博客-CSDN博客_uart和485的區別?串口通訊是電子工程師和嵌入式開發工程師面對的最基本問題，RS232則是其中最簡單最常用的通訊方式。但是初學者往往搞不清有關的名詞如UART和RS232或RS485之間是什么關系，因為它們經常被放到語句中同等的位置使用。在百度搜索二者的區別，可以看到排在最前面的答案充斥著混淆的概念。就此，談談我對這幾個概念的理解，希望能幫初學者厘清它們之間的關系。~~? ? ? ?通訊問題，和交通是一樣的...https://blog.csdn.net/u013178472/article/details/81226780

TTL電平信號:

TTL電平標準：

輸出 L： <0.8V ；

輸出 H：>2.4V。

輸入 L： <1.2V ；

輸入H： >2.0V。

????????TTL電平信號之所以被廣泛使用，原因是：通常我們采用二進制來表示數據。而且規定，+5V等價于邏輯“1”，0V等價于邏輯“0”。這樣的數據通信及電平規定方式，被稱做TTL（晶體管-晶體管邏輯電平）信號系統。

????????TTL電平長距離傳輸不了，抗干擾不行，衰減也大。長距離傳輸過程只能用RS232電平或者485電平，后者更遠，在發送部分將TTL轉換后，傳輸，接收部分再將傳輸電平轉換為TTL電平。TTL作為邏輯電平很好，但是長距離傳輸確實能力有限。

RS232串口
? ? RS232是計算機與通信工業應用中最廣泛一種串行接口。它以全雙工方式工作，需要地線、發送線和接收線三條線。RS232只能實現點對點的通信方式。
???RS232串口缺點
? ? ●接口信號電平值較高，接口電路芯片容易損壞。
? ? ●傳輸速率低，最高波特率19200bps。
? ? ●抗干擾能力較差。
? ? ●傳輸距離有限，一般在15m以內。
? ? ●只能實現點對點的通訊方式。
? ?RS232串口接口定義
? ? RXD：接收數據，TXD：發送數據，GND/SG：信號地。

邏輯1(MARK)=-3V～-15V

邏輯0(SPACE)=+3～+15V

?RS485串口
??????RS485串口特點
? ? ●RS485采用平衡發送和差分接收，具有良好的抗干擾能力,信號能傳輸上千米。
? ? ●RS485有兩線制和四線制兩種接線。采用四線制時，只能實現點對多的通訊(即只能有一個主設備，其余為從設備)。四線制現在很少采用，現在多采用兩線制接線方式。
? ? ●兩線制RS485只能以半雙式方式工作，收發不能同時進行。
? ? ●RS485在同一總線上最多可以接32個結點，可實現真正的多點通訊，但一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。
? ? ●因RS485接口具有良好的抗干擾能力，長的傳輸距離和多站能力等優點使其成為首選的串行接口。? ??

????????通常情況下，發送驅動器A、B之間的正電平在+2～+6V，負電平在-2～6V，另有一個信號地C。

USB電平：

電源線是5V，為USB設備提供最大500mA的電流，它與數據線上的電平無關，數據線是差分信號，通常D+和D-在+400mV~-400mV間變化,在傳統的單端（Single-ended）通信中，一條線路來傳輸一個比特位。高電平表示1，低電平表示0。倘若在數據傳輸過程中受到干擾，高低電平信號完全可能因此產生突破臨界值的大幅度擾動，一旦高電平或低電平信號超出臨界值，信號就會出錯。在差分傳輸電路中，輸出電平為正電壓時表示邏輯“1”，輸出負電壓時表示邏輯“0”，而輸出“0”電壓是沒有意義的，它既不代表“1”，也不代表“0”。

CMOS電平

????????COMS集成電路是互補對稱金屬氧化物半導體（Compiementary symmetry metal oxide semicoductor）集成電路的英文縮寫，電路的許多基本邏輯單元都是用增強型PMOS晶體管和增強型NMOS管按照互補對稱形式連接的，靜態功耗很小。

????????COMS電路的供電電壓VDD范圍比較廣在+5~+15V均能正常工作，電壓波動允許±10，當輸出電壓高于VDD-0.5V時為邏輯1，輸出電壓低于VSS+0.5V(VSS為數字地)為邏輯0。CMOS電路輸出高電平約為0.9Vcc，而輸出低電平約為0.1Vcc當輸入電壓高于VDD-1.5V時為邏輯1，輸入電壓低于VSS+1.5V(VSS為數字地)為邏輯0。CMOS電路中不適用的輸入端不能懸空，否則邏輯混亂。

USB轉串口電路：

?這是一個USB接口電路，連接電腦。

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??????????CH340是一個usb轉串口的芯片（USB電路為5V，所以CH340芯片也是5V供電）。當然，串口的電平標準有很多，這里我們可以看到，我們是將USB轉換為TTL電平，通過UART來與CPU進行通信。

????????CH340的接收端RXD與CPU的發送端UART1 TX? 相連接，即CPU通過TX發送消息給CH340的RXD接收，然后CH340又通過UD+將信息發送給USB接口。

? ? ? ?同理，CH340的接收端TXD與CPU的發送端UART1 RX? 相連接。CH340通過UD-接收來自USB接口發送的信息，而CPU則通過RX來接收由CH340的TXD發送的信息。

? ? ? ? 注意：CH340也需要用外部晶振電路來驅動。因為它需要在時鐘的基礎上面來發送/接收數據。

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那為什么紅框處要加一個二極管D4？

? ? ? ??我們可以看到，CH340芯片是5V供電，而cpu是3.3V供電。當cpu的UART1 RX接收來自CH340的TXD發送的數據的時候，此時D4二極管截止，D4二極管的陽極就為上拉電阻提供的3.3V，而不是CH340芯片的5V。那么此時，cpu識別到的電平就是TTL電平3.3V，而不是5V電平。

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注意：有的芯片供電是3.3V，它是不需要加這個二極管和上拉電阻的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32外围电路硬件解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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