单片机最小系统分析
单片机的最小系统就是可以供单片机运行的最小器件，上面的就是我们在使用过程中最小的器件了，正常情况我们只需要三个部分或者说四个也行，单片机、晶振、复位、电源。但是为了更好的使用，通过上图分成一共七个部分。
- 单片机
- 下载口
- 电源降压电路
- BOOT设置电路
- 芯片的滤波电容
- 复位电路
- 晶振电路
1、单片机
STM32F103C8T6增强型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内 置高速存储器(高达64K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总 线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和一个PWM定时器，还包 含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI、3个USART、一个USB和一个CAN。
STM32F103C8T6增强型系列工作于-40°C至+105°C的温度范围，供电电压2.0V至3.6V，一系列的省电 模式保证低功耗应用的要求。
具体的功能我们会通过视频的方式给大家展示出来，因为这部分资料比较杂，网上对于这块的介绍也比较多，相对来说，我们还是想让同学们更加熟练的知晓每个部分的大致功能点。
下面看下具体的型号码对应的理解
2、下载口
下载口一般是排针或者直接连接在烧录器上面的引脚，对于STM32一般有三种下载方式，Serial Wire Debug(SWD) 的下载方式、JTAG的下载方式、串口下载的下载方式。我们一般使用SWD的下载方式，下面主要以SWD的下载介绍。这里主要有两个单片机的引脚和电源。
- PA13 SWDIO
- PA14 SWCLK
3、电源降压电路
STM32的供电一般是2.0-3.6V ，如果使用正常的USB供电的话则需要将电源转换成我们需要的电压范围，USB的通用供电电压是5V,要得到在2.0-3.6V 之间的电压则需要将5V电压进行降压。正常降压一般有两种方式，
- DC-DC（Buck）电路
- LDO电路
第一种的效率很高损耗很低，但是电路相对来说复杂一点，并且成本比较高，这种我们一般在降压差距较大的时候会使用这样的方式比如，12V-5V，或者24V-5V，这样的话对于整个电路板来说效率高，并且损耗很低。
第二种一般是将高电压直接转成需要电压，相对来说成本较低，但是损耗以及效率都很低，简单举例说明，就是5V变成3.3V的话，多余的电压直接通过其他的方式给损耗掉。
但是对于我们的需求电压差相对来说并不大，所以采用LDO的方式相对合理一点
这里使用的是XC6206P332MR-G的芯片，XC6206 系列是采用 CMOS 和激光微调技术制造的高精度、低功耗、三端正电压稳压器。该系列能提供大电流，且压差显著较小。
XC6206 由电流限制电路、驱动晶体管、精密基准电压和误差校正电路组成。该系列兼容低 ESR 陶瓷电容器。电流限制器的折返电路可作为短路保护，也可作为输出引脚的输出电流限制器。
输出电压通过内部激光微调技术设定，在 1.2V 至 5.0V 范围内，可按 0.1V 增量选择。
4、BOOT 选择电路
STM32 芯片的 BOOT0 和 BOOT1 引脚，可使用跳线帽设置它们的电平从而控制芯片的启动方式，它支持从内部 FLASH 启动、系统存储器启动以及内部 SRAM 启动方式。
相关文章 : STM32的启动模式配置与应用。
一般使用JTAG或者SWD调试下载程序，会下载到闪存里，所以可以直接将BOOT0引脚和BOOT1引脚置为低电平。
串口下载口：因为在厂家提供的BootLoader中，提供了串口下载程序的固件，可以通过这个BootLoader将程序下载到系统的Flash中。
STM32三种启动模式对应的存储介质均是芯片内置的，它们是：
- 用户闪存 = 芯片内置的Flash。
- SRAM = 芯片内置的RAM区，就是内存啦。
- 系统存储器 = 芯片内部一块特定的区域，芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader，就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除，即它是一个ROM区，它是使用USART1作为通信口。
下好程序后，重启芯片时，SYSCLK的第4个上升沿，BOOT引脚的值将被锁存，这就是所谓的启动过程。
- 从主闪存存储器启动，将主Flash地址0x08000000映射到0x00000000，这样代码启动之后就相当于从0x08000000开始。主闪存存储器是STM32内置的Flash，作为芯片内置的Flash，是正常的工作模式。一般我们使用JTAG或者SWD模式下载程序时，就是下载到这个里面，重启后也直接从这启动程序。
- 从系统存储器启动。首先控制BOOT0、BOOT1管脚，复位后，STM32与上述两种方式类似，从系统存储器地址0x1FFF F000开始执行代码。系统存储器是芯片内部一块特定的区域，芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader，就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除，即它是一个ROM区。启动的程序功能由厂家设置。系统存储器存储的其实就是STM32自带的bootloader代码。
- 从内置SRAM启动，将SRAM地址0x20000000映射到0x00000000,这样代码启动之后就相当于从0x20000000开始。内置SRAM，也就是STM32的内存，既然是SRAM，自然也就没有程序存储的能力了，这个模式一般用于程序调试。假如我只修改了代码中一个小小的地方，然后就需要重新擦除整个Flash，比较的费时，可以考虑从这个模式启动代码，用于快速的程序调试，等程序调试完成后，在将程序下载到SRAM中。
用户可以通过设置BOOT1和BOOT0引脚的状态，来选择在复位后的启动模式。STM32三种启动模式对应的存储介质均是芯片内置的，如下表：
| 启动模式选择引脚 | 启动模式 | 说明 | |
| BOOT1 | BOOT0 | ||
| x | 0 | 主闪存存储器 | 主闪存存储器被选为启动区域 |
| 0 | 1 | 系统存储器 | 系统存储器被选为启动区域 |
| 1 | 1 | 内置SRAM | 内置SRAM被选为启动区域 |
串口下载程序原理
从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能是由厂家设置的。一般来说，这种启动方式用的比较少。系统存储器是芯片内部一块特定的区域，STM32在出厂时，由ST在这个区域内部预置了一段BootLoader，也就是我们常说的ISP程序，这是一块ROM，出厂后无法修改。
一般来说，我们选用这种启动模式时，是为了从串口下载程序，因为在厂家提供的BootLoader中，提供了串口下载程序的固件，可以通过这个BootLoader将程序下载到系统的Flash中。
这个下载方式需要以下步骤：
- 将BOOT0设置为1，BOOT1设置为0，然后按下复位键，这样才能从系统存储器启动BootLoader；
- 在BootLoader的帮助下，通过串口下载程序到Flash中；
- 程序下载完成后，又有需要将BOOT0设置为GND，手动复位，这样，STM32才可以从Flash中启动。
5、电容电路
电容特性：
大电容滤去低频交流低频成分。小电容滤去高频交流成分，选择高频滤波电容的主要依据是频率特性，即阻抗-频率曲线。0.1uF瓷介电容（X7R）的谐振频率（阻抗曲线“谷”点频率）大约为10MHZ多，表贴的大约为16MHZ，而且阻抗也比较低（1欧姆以下量级），这对在大多数低频电路都是比较合适的。再大的容量，谐振频率偏低，再小的容量，谐振阻抗偏大。
EC2 电容22UF在这里主要是作用主要就是保护电路的，采用的22UF的电容通常利用电容两端电压无法突变的原理防止电压突变的，电压在变化的是时候电容开始放电，使得电容两端的电压维持平衡，如果正常没有变化的话，电容会一直处于充满电的状态，这样电容就可以在电压顺变的情况下维持电压的突变了。同时大电容滤去低频交流低频成分。
瓷片0.1uF电容主要用来抑制电磁干扰
1、滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路；
2、防止电源携带的噪声对电路构成干扰。
6、复位电路
当RESET引脚被拉低产生外部复位时，产生复位脉冲，从而使系统复位。
有三种复位方式：
- 上电复位
- 手动复位
- 程序自动复位
上电复位，在上电瞬间，电容充电，RESET出现短暂的低电平，该低电平持续时间由电阻和电容共同决定，需求的复位信号持续时间约在1ms左右，计算方式如下：
t = 1.1RC（固定计算公式）
1.1*10K*0.1uF=1.1ms
手动复位：按键按下时，RESET与地导通，从而产生一个低电平，实现复位。
7、晶振电路
晶振的作用是为最小系统提供最基本的时钟信号，电容的作用是保证晶振输出的震荡频率更加稳定。
32单片机片内有晶振，可以产生最大64MHz的速度。
