单片机最小系统下载 STM32STM8系列单片机最小系统及代码下载|产品概述|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

STM32STM8系列单片机最小系统及代码下载

立题简介：

内容： STM32/STM8系列单片机最小系统及代码下载；

来源： 实际得出；

作用： STM32/STM8系列单片机最小系统及代码下载；

仿真环境： Keil-MDK4/5、IAR For STM8；

日期： 2019-04-06；

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立题详解：

对单片机而言，无论是“STC89C51”或是“STM32/STM8系列单片机”，其最小系统至少应该包含4部分，即：“电源电路”、“晶振电路”、“复位电路”、“下载电路”；

i）、“电源电路” ：此部分为“系统提供合适的工作电压”，是系统稳定运行的前提；

ii）、“晶振电路” ：此部分为“系统提供合适的工作频率”，是系统按设定节拍运行的前提；但现今，很多低端单片机已经将“晶振电路”集成至“芯片内部”，可直接使用“内部晶振LSI/HSI”为电路提供工作频率；

iii）、“复位电路” ：此部分为“系统提供合适的强制复位信号”，是系统预留的“人为干预接口”；

iv）、“下载电路” ：此部分为“系统提供代码下载/升级接口”，是系统download/update的必要电路；

1、下载方式介绍

本次介绍“STM32/STM8系列而言，其普遍支持4种下载方式：“ISP下载”（串口下载）、“JTAG下载”、“SWD下载”（ST-LINK下载）、“IAP下载”；

i）、“ISP下载”（串口下载） ：多使用“USB转串口线”，有“PL2303”、“CH340G”等；对“STM32”而言，其需配置“BOOT0”与“BOOT1”才能进入不同的下载模式，需“人为干预”，大多条件下，将“BOOT1强行设置为0”，当“BOOT0=1”时，可进入“ISP下载”，完成后，设置“BOOT0=0”，方可运行代码；操作较麻烦；

优点： “ISP”符合“串口接口定义”，只需使用“TX”、“RX”即可，已成既定标准化、调试方便、价格便宜；

缺点： 需人为设置“BOOT0”的“初始状态”，来回切换，操作较麻烦；

ii）、“JTAG下载” ：使用“JTAG下载器”下载代码，使用的接口多为“20PIN-2.54mm”、“10PIN-2.54”、“10PIN-2.0mm”等标准接口；

优点： “JTAG公母口”均有固定的“接口定义”，已成既定标准化，调试方便；

缺点： 下载接口体积大、所占IO口多、价格贵，普遍价格约“80RMB~150RMB”；

iii）、“SWD下载”（ST-LINK下载）： 对“STM32”为“SWD接口”，对“STM8”为“SWIM接口”；均只需接“4根线”即可构成“下载接口电路”，极大简化了“下载电路”；

优点： 下载接口体积小、所占IO口少（2个）、价格便宜，普遍价格约“8RMB~15RMB”；调试方便；

缺点： 大部分“ST-LINK公母口”暂无固定的“接口定义”，由于需兼容“STM8”和“STM32”，大部分下载器多使用“杜邦线”人为外接；

iv）、“IAP下载” ：此方法需编写“bootload”，用于“在系统升级”，对产品而言，其作用巨大，后续介绍；

2、下载对应实物或程序

首先， “ISP”（串口下载）实物图为“USB转串口线”，如下所示：

其次， “JTAG V8”实物图如下所示：

注意： “JTAG”支持“STM32”芯片的下载与调试，但不支持“STM8”下载与调试；

其次， “ST-LINK V2”实物图如下所示：

最后， “IAP下载”，其需配合“BootLoader”，需人为编写引导代码；在keil下的截图如下所示：

动动手，做一个单片机最小系统（初学者福利）

本文详细讲解单片机最小系统原理、设计和制作过程以及程序下载方法，单片机入门全在这里了。赶快按照本文方法，自己动手做一个单片机最小系统吧！

一、单片机最小系统

单片机最小系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，是单片机可以正常工作的最简单电路。下面以全宇宙最火的51单片机（高等院校、高职高专大量电类专业小鲜肉都靠这个入门呢）为例，做一个单片机的最小系统，包括电源电路、时钟电路、复位电路和程序存储器选择电路。先来围观一下单片机引脚吧。

51单片机管脚图

引脚太多太乱记不住，怎么办？记住下面两幅图就OK了。

管脚逆时针排序

四个端口速记图

电源电路

引脚VCC（引脚40）接+5V电源，引脚GND（引脚20）接地线。为提高电路的抗干扰能力，可选择一个0.1μF（器件标注为104）的瓷片电容器和一个10μF的电解电容器跨接在引脚VCC和接电线之间。

时钟电路

系统时钟是一切微处理器内部电路工作的基础，STC89C52单片机的时钟频率范围为0~33MHz。单片机内部有一个可以构成振荡器的放大电路。在这个放大电路的对外引脚XTAL2（引脚18）和XTAL1（引脚19）接上晶振和电容器就可以构成单片机的时钟电路。常用的时钟电路有内部振荡方式和外部振荡方式，电路如图所示。

晶振产生时钟

时钟电路由晶振CYS和电容C1与C2组成。单片机的时钟频率取决于晶振CYS的频率。电容器C1与C2的取值范围为30~50pF。时钟电路采用晶振的目的是提高时钟频率的稳定性。51单片机最小系统晶振CYS可以采用12MHz、11.0592MHz、6MHz等，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大，处理速度越快。也可使用外部时钟脉冲产生电路，但很少这样用。

外接时钟电路

复位电路

如果51单片机的引脚RST（引脚9）保持24个时钟周期的高电平，单片机就可以完成复位。通常为了保证系统可靠复位，复位电路应使引脚RST保持10ms以上的高电平。只要引脚RST保持高电平，单片机就可以循环复位。当引脚RST从高电平变为低电平时，单片机退出复位状态，从程序空间的0000H地址开始取指令并执行用户程序。常用的复位电路有上电自动复位和手动复位方式，电路如图所示。

上电复位

手动复位

复位电路由电容串联电阻构成，由于“电容电压不能突变”的性质，可以知道，当系统一上电，RST脚将会出现高电平，并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。一般推荐C 取10μF，R取10kΩ。当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。

程序存储器选择电路

51单片机兼容芯片具有多种容量的内部程序存储器的型号，因此在使用中通常不需要在扩展外部程序存储器，这样在单片机应用电路中引脚EA（引脚31） 可以总是接高电平 ，单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行。

最小系统电路

单片机最小系统电路如图所示。

二、单片机最小系统制作

单片机最小系统所需器件:

STC89C52单片机、1kΩ电阻、10kΩ电阻（2只）、10μF电解电容、30pF电容（2只）、12MHz晶振、按键开关、洞洞板、排针。

所需工具 ：电烙铁、万用表。

注意事项:

·单片机缺口标记的左上方为1号引脚，逆时针排列为1～40引脚；

·电阻的大小按照色环标记区分（色环电阻识别方法可参考；

·电解电容要注意正负极不要反接；

·所有器件要看清位置再焊接；

·注意按键开关的引脚四个引脚之间的开闭关系：

开始制作

1. 准备好万用板和IC插座-40P

洞洞板和插座

2. 开始焊接，注意焊点焊锡不要太多。

开始焊接

3. 焊接完成，注意单个焊点焊接时间不要过长，2-4秒为宜。

继续焊接

4. 将晶振放置于IC插座内，并与16、18号脚平齐，离板面一两毫米。

焊接晶振

5. 将瓷片电容放至于板上，与晶振两脚平齐，注意靠晶振的一面不要和晶振外壳接触。焊接好的瓷片电容，将瓷片电容的另外两脚相连，连接至IC插座的40管脚。

焊接电容

6. 将瓷复位电路里的电阻和电解电容放置于IC插座内，注意电解电容的极性，负极和插座的9脚平齐。焊接好的复位电路，将电解电容的负极和9脚还有电阻相连，电阻的另一脚和地线相连（即40脚）。

焊接复位电路

7. 使用片内存储器，将单片机的EA接VCC即31脚和40脚相连。在单片机两边放置好单排插针，方便扩展。

基本完成

8. 焊接好的单排插针。在单片机的P1.0口，接上电阻和发光二极管，注意LED的阴极连单片机的管脚。

焊接插针引出IO口

9. 放置好复位按键并焊接。

复位按键

10. 插上单片机的最小系统实物如图所示。

焊接完成

三、程序下载方法

51系列单片机都可以使用串口下载程序，即ISP下载。串口分为电脑的串口和单片机的串口。每个单片机都有串口，外部表现为2个引脚，即RXD和TXD。以前，每个电脑上都有串口，现在，家用型电脑已经不配置串口，只有工控电脑还带有串口。但是，电脑不带串口并不会影响下载程序，你不必非要买一个带有串口的电脑。因为现在市面上，有一种线，叫做“USB转串口线”，它可以把你电脑的USB口变成串口，和以前电脑上的串口外表和功能一模一样。

USB转串口线

DB9串口头一共9个引脚，其中两个是RXD 和TXD，需要注意的是，这里的RXD TXD不能直接和单片机的RXD TXD连接。因为电脑串口的高低电平是+15V和-15V，而单片机的高低电平是5V和0V，也就是电平不匹配。如果要在两者之间实现通信，就要用到电平匹配芯片max232或者sp232。232芯片上面有分别连接单片机和电脑串口的RXD和TXD，它起到一个中介的作用。单片机----232芯片----电脑串口，这样就可以下载程序了！

除了上面的方法，还有一种现在最为流行的也是应用非常广泛的下载接法。那就是利用USB转TTL芯片。TTL可以暂时理解为单片机电平，这种芯片可以直接将电脑串口转换成和单片机连接的RXD、TXD信号。例如：PL2303 、CH340、CP2102等。其中CH340为国产芯片，是在国内应用最广泛的USB转TTL芯片。

使用CH340芯片的USB转串口程序下载板如下图所示。