闲来无聊自己做个407的核心板玩玩，这一章主要讲解一下原理图的设计过程。一、核心板框架我们核心板主要是围绕单片机做一个最小电路系统设计，主要能够正常烧录程序及根据烧录的代码输出相应的电平状态，核心板主要包含晶振电路、复位电路、下载电路、电源电路、特殊引脚电路(防止单片机不稳定)。而对于任意一款单片机来说，它的最小系统电路的输入输出引脚一定是特殊且有含义的，不过我在这块核心板上还加了个串口电路，这样后续调试会方便很多。

　　二、原理图设计我们这一次选用的主控芯片型号为stm32F407ZGT6,LQPF144封装，有114个IO口，多达17个定时器。

　　1.单片机特殊引脚单片机电路设计中，有一个特殊引脚需要注意一下，分别就是VDD,Vcap,VDDA,Vbat，PDR_ON,BOOT0/BOOT1。1.VDD工作电压介于1.8-3.6V之间，所以输入电压不能超过3.6V,这影响到后面的电源芯片选型。2.VDDA和VSSA主要是给单片机内部的ADC提供电源，需要做好滤波处理。3.VREF主要是给内部AD提供外部参考电压，VREF决定了AD的精度，输入电源需要做好滤波处理。4.Vcap引脚主要给内部调压器输出连接，需要外接2.2uf的电容稳压滤波。5.Vbat主要是提供电源的备用电压，保证RTC和备份SRAM在主电源(VDD)断开后还能保证正常工作。具体如何外加电容官方应用手册已经给得很详细，如下图

　　还有一个引脚是PDR_ON引脚，PDR_ON引脚是STM32的144引脚系列专门引出来的掉电复位引脚，接高电平表示开启掉电复位， 接低电平表示关闭掉电复位。BOOT引脚主要是用来设置启动模式。

　　2.电源电路设计本次设计的核心板主要是围绕F407ZGT6做的最小系统板，启动电压在1.8-3.6V之间，所以这里我选定的LDO芯片为RT9193-33GB，最大输入电压5.5V，输出电压为3.3V，输出电流300mA。

　　输入电压经过LDO芯片输出3.3V电压，输出电压与单片机的输入电压使用0R电阻串联起来，这样可以有效避免焊接过程中出现短路问题，二极管D1主要是起防反接作用，二极管D2为TVS管，主要起稳压作用，旁边LED电路主要是用来做电源提示的，当电源正常供电时会同时亮，方便后续电路板测试。3.晶振电路设计晶振好比单片机的心脏，如果没有心脏起跳，单片机也将无法在正常工作，晶振越大，运行速度也就越快，但速度增加也会有干扰电路的风险，通常晶振有无源和有源两种，无源晶振需要内部有振荡器。在芯片中，有两组晶振的输入端口，分别为OSC_IN/OSC_OUT和OSC32_IN/OSC32_OUT，其中OSC用于提供单片机主频，OSC32主要提供RTC时钟。

　　4.复位电路设计复位电路主要是用来使电路恢复到起始状态，一般来说单片机在上电时刻要保证能够自动产生复位，来防止CPU发出错误的指令。当复位按钮按下后，复位引脚呈现低电平，单片机复位。

　　5.下载电路设计下载电路主要是用来烧录程序的，目前主流的烧录方式主要有3种：ISP、SWD、JTAG。其中SWD和JTAG是很相似而且有某种联系的，这里我们选用SWD方式下载，SWD接口简单，最少只需要4根线就可以完成下载，而且STLINK烧录器便宜。下载电路的话直接引出对应的引脚与STLink相连就行。

　　6.串口电路设计串口在单片机通讯中应用及其广泛，单片机可以通过串口和其他设备进行通讯，串口通信也分很多种，有232,485等等，这里我们主要是用来与电脑端通讯进行调试，但是单片机通信接口的电平逻辑和 PC 机通信接口的电平逻辑不同，需要通过选用专用芯片来转换电平来跟电脑端进行串口通信。我们这里选用的是CH340N芯片,CH340N内置晶振，虽然相对比外置晶振的ch340型号的波特率误差高点，但是由于我们主要是用来做调试功能而已，可以忽略这点误差。

　　注意，我这里VCC_IN输入的是5V电压，V3引脚还可以输入3.3V电压，但是与 USB 芯片相连接的所有电路的电源电压都必须不高于3.3V，并且USB 芯片的 VCC 引脚与 V3 引脚必须短接，必须同时输入3.3V 电源电压。如果使用 ESD 保护器件/瞬变电压抑制器件，那么其正电压应该是3.3V。三、总原理图

　　这样我们就搭建好我们的核心板了。