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  • 关于STM32 64引脚和48引脚VDDA电压

    千次阅读 2017-02-23 21:15:52
    在使用STM32进行ADC采集处理的时候,需要设计到参考电压的选取问题

    在使用STM32进行ADC采集处理的时候,需要设计到参考电压的选取问题,关于模拟部分,牵扯到参考电压的引脚为:
    1.100引脚以下的芯片,ADC参考电压引脚VREF+在单片机内部和VDDA引脚连接。
    2.100引脚以上的芯片,ADC参考电压引脚VREF+和VDDA是分开的。
    所以,在100引脚以上的芯片中,我们可以是采用单独供电,改变ADC的参考电压。但是在100引脚以下的芯片中,就必须是看VDDA的电压值范围。

    查看数据手册,可以发现,VDDA为所有的模拟电路部分供电,包括:ADC模块,复位电路,PVD(可编程电压监测器),PLL,上电复位(POR)和掉电复位(PDR)模块,控制VBAT切换的开关等。即使不 使用ADC功能,也需要连接VDDA,强烈建议VDD和VDDA使用同一个电源供电。VDD与VDDA之间的电压差不能超过300mV,VDD与VDDA 应该同时上电或调电。

    所以,不管是任何引脚的STM32芯片,我们必须将VDDA和VDD引脚进行连接,所以,也就是说,100引脚以下的STM32的ADC参考电压是3.3V(固定的),没办法改变的。

    VREF+在硬件上是必须 大于 2.5V,当此引脚电平值不正确时,STM32单片机也不能正常工作。
    今天在调试STM32 的OTG板子的时候,出现的问题就是这个原因。

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  • 在小于等于64Pin的芯片中,在芯片的内部Vref+是和VDDA连接在一起的,也就是说ADC的是以VDDA为参考电压的。那么还有一点需要注意的就是VDDA和VDD的压差必须小于300mV ,否则可能由于上电断电的非同时性,导致数据的...
    在小于等于64Pin的芯片中,在芯片的内部Vref+是和VDDA连接在一起的,也就是说ADC的是以VDDA为参考电压的。那么还有一点需要注意的就是VDDA和VDD的压差必须小于300mV ,否则可能由于上电断电的非同时性,导致数据的丢失。然而这就有可能导致了ADC参考电压的非精确性。
    

    如何解决ADC参考电压的问题呢?

    1.每个STM32芯片都有一个内部的参照电压,相当于一个标准电压测量点,在芯片内部连接到ADC1的通道17。根据数据手册中的数据,这个参照电压的典型值是1.20V,最小值是1.16V,最大值是1.24V。这个电压基本不随外部供电电压的变化而变化。

    不少人把这个参照电压与ADC的参考电压混淆。ADC的参考电压都是通过Vref+提供的。100脚以上的型号,Vref+引到了片外,引脚名称为Vref+;64脚和小于64脚的型号,Vref+在芯片内部与VDDA信号线相连,没有引到片外,这样AD的参考电压就是VDDA上的电压。

    如果对于ADC测量的准确性要求不高时,可以使用这个内部参照电压得到ADC测量的电压值。具体方法是在测量某个通道的电压值之前,先读出参照电压的ADC测量数值,记为ADrefint;再读出要测量通道的ADC转换数值,记为ADchx;则要测量的电压为:

    Vchx = Vrefint * (ADchx/ADrefint)。其中Vrefint为参照电压=1.20V。

    选用外部参考基准电压,其原理同第一种是一样一样的,只不过将第一种中的参照电压换成了自己设定的基准源的电压,公式同上。

    电路设计以及PCB制作中,经常碰见电源符号:VCC、VDD、VEE、VSS、VBAT,他们具有什么样的关系那?
      一、解释
      (1)VCC:C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压
      (2)VDD:D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压;
      (3)VSS:S=series 表示公共连接的意思,通常指电路公共接地端电压
    (4)VEE:负电压供电;场效应管的源极(S)
    (5)VBAT:当使用电池或其他电源连接到VBAT脚上时,当VDD 断电时,可以保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。如果应用中没有使用外部电池,VBAT引脚应接到VDD引脚上。

    二、说明
      1、对于数字电路来说,VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压(通常Vcc>Vdd),VSS是接地点。
        例如,对于ARM单片机来说,其供电电压VCC一般为5V,一般经过稳压模块将其转换为单片机工作电压VDD = 3.3V
      2、有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚,说明这种器件自身带有电压转换功能。
      3、在场效应管(或COMS器件)中,VDD为漏极,VSS为源极,VDD和VSS指的是元件引脚,而不表示供电电压。

    1,为什么要分5对VDD VSS出来?
    2,这5组VDD VSS分别负责哪些模块的供电?是分开的?还是都在一起的?

    这和芯片的设计有关系。一般VDD和VSS管脚均匀分布在芯片的四周的,是基于电源完整性的考虑,可以为芯片提供最好的电源质量,降低电源阻抗,保证高速数字电路可靠工作的手段

    1、DSP内部有很多功能单元,这些单元都需要供电,采用多引脚供电可以就近获取电源,无需在内部穿越。
    2、不同单元之间,有时不希望电源互相影响,采用独立的电源引脚,可以避免这种影响。
    3、实际使用时,每个引脚不但要连接电源,还应在电源引脚附近加上退藕电容。
    其目的是当器件工作时,电流的变化会引起电源的电压微小波动,加上退藕电容后,这种波动就不容易传递到另外的电源引脚。

    原文:https://blog.csdn.net/weibo1230123/article/details/80372998
    http://www.eeworld.com.cn/mcu/article_2016090829248.html

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  • GD32,在电源电路参考设计 ... 资料来源于微信公众号“life_and_family”,更多相关资料可以关注下该公众号 对于GD32,在电源电路设计方面的一些参考建议,以GD32F1x0为例子 ...VREF+引脚可以直连至VDDA,如果.

    GD32,在电源电路参考设计

    资料来源于微信公众号“life_and_family”,更多相关资料可以关注下该公众号
    对于GD32,在电源电路设计方面的一些参考建议,以GD32F1x0为例子

     

    VDD脚必须外接电容(N*0.luf+l0uf陶瓷电容);
    ◆VDDA脚必须外接电容(0.luf+luf陶瓷电容);
    ◆VBAT引脚必须连接至外部电池连接至VDD电源上;VREF+引脚可以直连至VDDA,如果VREF上使用单独的外部参考电压,必须在这个引脚上连接一个0.luF和I个luf的电容;
    对于PCB布线方面建议:
    电压跌落相关解决方案口采用独立供电方案:
    1.MCU和耗电设备独立供电;优化电源方案
    2.提高电源的适应性和抗干扰能力;
    3适当调整负载电容,根据电路实际需求做相关调整;
    4.有些型号MCU掉电电压可配置,可根据需求调整掉电电压范围;

    更多资料来源于微信公众号:

    stm32的VDDA与VDD应该怎样连接?

    接入主供电VCC,然后经由VCC分别接俩电感后一个连接VDDD一个连接VDDA,其中,VDDA最好再经由电容再次滤波,因为模拟电源要求比数字电源高!

    VDD是主供电电源,也是IO口输出电平的输入电源。VDDA是模拟电源,当使用到模拟信号的时候,比如AD(模数)或者DA(数模)的时候,系统会使用VDDA的电压作为参考电压来。不要求精准使用的话,可以直接把VDDA和VDD同时接入3.3V就行。如果要求精准

    有些把VREF VDDA接3.3V,是用外部基准还是内部基准?

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  • 模拟电源:VDDA用于模拟部分的电源,比如ADC,这样可以单独滤波并屏蔽 PCB 上的噪声。 备份电源:VBAT用于备份区域的电源,比如RTC、备份SRAM等,一旦主电源断开,VBAT可以为这些区域提供电源。 ▲ STM32F4备份域 3...

    【From Zero To Hero】专栏开刊词

    STM32服务号上线有两个月了,非常感谢大家的关注。我们在为大家提供产品资讯、技术内容以外,还想通过这个窗口为初级工程师解读普适性的技术要点,以帮助大家更快更好地了解产品、实现设计。

    专栏特邀工程师采写,以用户的角度解读STM32。那么,初级工程师如何实现From Zero To Hero?我们将从以下三个维度助你提升自己的设计能力。

    • STM32学习笔记:来自工程师的学习点滴,帮你绕过初学者的坑;
    • STM32实际案例:讲解简单项目案例,让你有点实操手感;
    • STM32综合项目:以小型项目设计来推演技术方案,学一些工程师设计思维。

    今天是第一篇分享,《STM32学习笔记》之电源管理及低功耗设计要点

    一款好的电子产品,都需要认真考虑电源管理的问题,电池供电的产品更应该注意低功耗的实现。

    STM32电源介绍

    每一块STM32芯片中都有一个电源控制器(PWR),不同系列的STM32有相似,也有差异。

    1.电压
    绝大部分STM32的电压要求介于 1.8 V 到 3.6 V 之间,嵌入式线性调压器用于提供内部 1.2 V 数字电源。

    2.类型

    STM32的电源通常分为三类:数字电源、模拟电源、备份电源。

    数字电源:VDD也是其主电源,主要用于数字部分;

    模拟电源:VDDA用于模拟部分的电源,比如ADC,这样可以单独滤波并屏蔽 PCB 上的噪声。

    备份电源:VBAT用于备份区域的电源,比如RTC、备份SRAM等,一旦主电源断开,VBAT可以为这些区域提供电源。

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    ▲ STM32F4备份域

    3.调压器多数STM32都有电源调节器(有些型号没有),为备份域和待机电路以外的所有数字电路供电,调压器输出电压约为 1.2 V。

    运行模式:调压器为 1.2 V 域(内核、存储器和数字外设)提供全功率。停止模式:调压器为 1.2 V 域提供低功率,保留寄存器和内部 SRAM 中的内容。待机模式:调压器掉电。除待机电路和备份域外,寄存器和 SRAM 的内容都将丢失。

    STM32的低功耗模式

    STM32的工作模式通常可分为4类运行模式、睡眠模式、停止模式、待机模式。根据STM32类型不同,可将工作模式进一步划分。比如STM32L低功耗系列,睡眠模式可进一步划分为:普通睡眠模式和低功耗睡眠模式。

    • 以STM32F4为例:
    • 运行模式:默认进入该模式;
    • 睡眠模式:内核停止,外设保持运行
    • 停止模式:所有时钟都停止
    • 待机模式:1.2 V 域断电

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    ▲ STM32睡眠/停止/待机模式图解

    STM32低功耗设计要点

    STM32低功耗通常会结合项目实际情况,以及应用场景来进行针对性设计。以下面几个案例来进行说明。

    案例一:有工程师提到:STM32F103 进入STOP 模式后无法通过串口唤醒

    分析原因:这位工程师对低功耗唤醒机制理解有误:STM32进入 STOP 模式后不能直接通过 UART 等中断外设唤醒, 只能通过 EXTI 外部中断方式唤醒。

    解决办法:我们可以在 MCU 进入 STOP 前将 RX 脚设为 EXTI 模式,并使能对应的中断来实现。

    案例二:有工程师提到:STM32F051进入低功耗之后,实际功耗远大于理想功耗。分析原因:造成问题的原因可能是工程师通过直接调用“停止模式”,进入低功耗,但部分IO外部有上拉电阻,进入低功耗之前未做调整,导致功耗偏大。

    解决办法:进入低功耗之前,对使用和未使用IO状态进行调整。比如有外部上拉,可配置成模拟输入等。

    案例三:有工程师提到:通过按键唤醒STM32F103,串口不能正常工作?分析原因:经分析发现,开发者进入的低功耗模式为待机模式,唤醒之后,未初始化串口外设,导致串口不能正常工作。在待机模式下,所有外设都关闭,意味着所有外设配置都为默认值。解决办法:唤醒STM32之后,重新初始化串口(以及所有使用的)外设。

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