2025 Make Blocks阶段2 - 基于STM32G474的核心板设计

内容介绍

任务介绍

任务一：用于简易示波器/频谱仪/信号发生器的核心板，这里将原本的STM32G031微控制器换为了STM32G474微控制器，并且板载STLink_V2.1和常用的485，CANFD等通讯接口。

模块介绍

本次设计的核心板模块主要基于STM32G474进行设计，它拥有5.4GHz的高精度定时器和三路CANFD，可以适用与绝大部分应用场景。本次的设计主要考虑的是其扩展性，尽可能多的将引脚引出来，保证实现功能的情况下，还特意引出了一路CANFD,一路RS485,一路USART,一路USB，同时板载了STLink_V2.1下载器。电源方面支持3.3-38v供电，满足绝大部分使用场景。

选型介绍

器件型号	类型	关键特性	应用场景
STM32G474CEU6	32位微控制器	- Arm Cortex-M4内核 @170MHz - 512KB Flash/128KB RAM - 丰富外设(ADC/DAC/PWM) - CAN/USART/SPI/I²C接口 - QFN48封装	主控制器，负责系统调度
SIT3088ETK	RS-485收发器	- 3.0~5.5V供电 - 支持20Mbps高速通信 - ±15kV ESD保护 - SOP8封装	工业总线通信
RY8411	电源管理IC	- 4.5-40V宽输入范围 - 最大1A输出电流 - 过压/过流保护 - SOT223封装	供电稳压(24V→5V)
TJA1051TK/3/1	CAN总线收发器	- 兼容ISO11898标准 - 最高1Mbps速率 - 总线容错±40V - SOIC8封装	汽车/工业CAN通信
XC6210B332MR	LDO稳压器	输入电压范围：2.0V～6.0V 输出电压：3.3V（固定）输出电流：最大300mA 封装：SOT-25 低功耗，高精度（±1%）	供电稳压(5V→3.3V)
STM32F103CBU6	ST-Link V2.1	72MHz主频 128KB Flash, 20KB RAM 支持USB 2.0全速接口常用作调试器固件（如ST-Link V2）	调试器

设计框图

原理图介绍

主控部分
采用STM32G474CEU6作为主控

电源部分
- 24V->5V采用RY8411，它具有4.5-40V宽输入范围 - 最大1A输出电流 - 过压/过流保护

- 5V->3.3V采用XC6210B332MR

ST_LINK_V2.1
采用stm32f103cbu6为主控

CANFD
采用NXP的TJA1051TK/3/1收发器

RS485
采用SIT3088ETK

拓展IO

PCB介绍

pcb采用四成板设计，两个typec，一个作为usb，一个作为下载调试口，大部分器件都采用qfn封装，非常nice

软件介绍

软件部分必须注意一点，这块核心板为了将资源最大化，我将bootf脚复用为了CANFD_RX，导致这个芯片无法正常调试，必须采用软件boot的方式才可以正常调试使用。

有三个办法可以实现把BOOT0设置为软件BOOT0，这样PB8-BOOT0引脚就可以当作通用GPIO或者CANFD或者其他用途来使用了。

在程序中对Option Byte选项字的相关位进行编程，设置BOOT0为软件BOOT0，我看到HAL库中有相关操作，但是操作起来比较麻烦。
使用STM32CubeProgrammer来操作，这个软件可以通过STLINK\UART\USB\OTA来连接目标板来实现修改的功能。
使用STM32 ST-LINK Utility来操作，这个只能通过STLINK来连接目标板，连接上之后，点击Target，然后点击Option Bytes之后，按照下图修改即可实现目的：

这里演示第三种

我这里通过串口功能，来验证板子的正常

核心代码

int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
        printf("hello world \n");
        HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}