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stm8s单片机 单片机这么简单?一分钟看懂单片机最小系统电路原理图:STM8S

小编 2024-10-10 设计与开发 23 0

单片机这么简单?一分钟看懂单片机最小系统电路原理图:STM8S

坚持每天分享本人十几年的单片机系统开发经验,循序渐进,逐步深入,您的关注是我的动力来源!

本文以ST公司的STM8S003单片机为例,给大家讲解一个单片机最小系统的电路原理图:通过单片机采集一个按键信号,点亮一颗LED灯。

如果你看懂了这张原理图,单片机硬件就入门了——真的到进门了!

一、系统框架

电源从电源插座P1进入电路板,经过LM7805稳压成VCC(=5V)给单片机供电,单片机采集按键S1的信号,点亮LED灯D2,编译好的程序经过程序下载口JP1下载到单片机里。

二、电路细节

电源插座P1可以采用12V电源,二极管D1的作用是为了防止电源不小心反接而损坏电路器件。

LM7805前面的两个电容C1和C2和后面的两个电容C3和C4是为电压滤波的,进一步稳定VCC的电压,让VCC的纹波不要太大,因为纹波大了会影响单片机的工作。

电容C5和C6是依据STM8S003的数据手册要求必须用的两颗电容,遵照执行即可,暂时不用深究,后续我的文章中会谈到。

电阻R1是为了限制发光二极管(LED)D2的电流。LED一般需要5-10mA的电流才能点亮,LED本身的压降一般比较固定,其值是1V左右,当单片机控制PC6口输出低电平时,LED将被点亮,这时LED中的电流为:(5V-1V)/0.47KΩ=8.5mA。

按键S1一端接地,一端接单片机PD3口,在PD3口内部可以通过软件设置上拉电阻,当S1断开时,PD3口为高电平;当S1闭合时,PD3口为低电平。单片机依据PD3口的电平状态即可获知按键是否闭合。

JP1是程序下载接口,所有STM8单片机的程序下载接口都是一样的。其中NRST为单片机复位接口,SWIM为程序下载的数据通道,电脑里的程序代码就是通过SWIM传输到单片机中的。

疑问:为啥没有时钟(晶振)电路?因为现在的单片机一般内部集成有RC振荡电路,通过软件可以设置单片机选用内部的RC振荡脉冲作为单片机内部的时钟。只是内部RC振荡电路的时钟不是太精准,对于一些时钟精度要求比较高的场合可以外接晶振电路。不过,大多数实际应用,内部RC振荡电路的精度已经足够了。

三、总结

所有STM8单片机相关的原理图基本上都是在这个电路基础上进行演进,万变不离其宗。

所有其它品牌和系列的单片机,其硬件原理图基本上也大同小异,掌握其中一个原理图,其它单片机的原理图也就都能看懂了。

这样是不是很简单呢?后续我还会讲解更多的单片机知识,内容是逐步深入的,留言加关注是对我最大的支持!

四、课后作业

如何实现LED灯的渐亮渐灭?

只有8个引脚的单片机,片上资源丰富、性价比高、只有不到一块钱

说起单片机,大家都想到的是引脚数众多,体积较大,如48引脚的LQFP48、100引脚的LQFP100,40引脚的DIP40等。但是在做一些小项目的时候,需求简单功能不复杂,用多引脚单片机比较浪费,这时候该怎么办?有没有一些不需要太多的片上资源、引脚较少、价格便宜的单片机?

1- 8引脚单片机

ST的8引脚单片机

半导体巨头ST就推出了只有8个引脚的单片机。之前提到8引脚的单片机,大家马上就联想到Microchip,该公司推出的8引脚单片机较早。但是PIC系列的单片机编译器众多,不同系列的单片机需要安装不同的编译器,而且下载器不通用,比较昂贵,如ICD3系列市场价在800-1000左右,这就让很多用户望而却步了。

2-多引脚单片机

ST所推出的8引脚单片机为STM8S001,属于STM8S系列,该单片机将以极高的性价比服务于广大用户。全新的 STM8S001 采用小型工业标准的 SOP8 封装,在内核处理速度、系统控制、存储器大小、通信外设及模拟功能方面实现最佳配置与优化。

单片机的基本参数和参数

该单片机的基本参数如下:

内核和片上资源

内核为STM8,主频16MHz,,三级指令流水线,工作电压2.95-5.5V,5个IO口,有两个定时器,有三种低功耗模式:wait,active-halt,halt。

存储空间

具有8KB的Flash, 1KB的RAM, 128字节 EEPROM。

通信接口和片上资源

具有UART, SPI, I2C各一路,3通道10位ADC,具有5个可配置的外部中断,下载接口为SWIM方式。

3-片上资源

单片机最小系统的搭建

单片机的最小系统包括电源电路、晶振电路、下载电路、复位电路等。STM8S001具有三个可选择的时钟源:1)HSE;2)HSI;3)LSI,如果对时钟频率的精度要求不高可以选择内置时钟。下载接口为SWIM单总线方式可以使用STLINK来实现。其最小系统原理图如下图所示。

4-最小系统电路图

编程环境和下载方式介绍

该芯片的内核为STM8,所以可以使用IAR for STM8,该编程环境专门用于STM8系列单片机,界面清爽,易于操作。

5-IAR Workbench

下载工具使用STLINK-V2即可,只需要和单片机连接SWIM和GND即可,连线简单,还可以实现在线仿真,大大提高代码的调试效率。

6-STM8S001电路板

STM8S001是一款性价比极高的单片机,适用于需求简单、功能不复杂的产品开发,批量价格不到1元钱,大大节省了产品成本。

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