任务介绍

2025 Make Blocks第一期的任务是设计一款MCU核心板，指定使用的是STM32G系列，，得捷有售的，我们这里需要先确定一下使用的芯片，ST的芯片基本上在得捷上面都有售，所以还是有很多选择的，G系列的分支也很多，为了和我们之前设计的核心板保持一致，我们需要选择64引脚的芯片。之前的设计就把引脚都引出了，满足本次的要求，加一些基本外设就可以了。

设计思路

目前的要求是使用STM32G系列，我们最终选择的是G474。

外接引脚方面参考LaunchPad接口设计，使用两个2*10的排母进行外接，STM32G474RC是个64引脚的单片机，除了电源等特殊引脚外，LaunchPad接口（40pin）能完美实现引脚的全部引出，也足够满足简易示波器的采集要求。

设计框图

功能介绍

本模块主要实现的功能是基于STM32G474RC进行核心板设计：

1、具有外部晶振；

2、可以进行复位操作；

3、支持USB-C接口供电和通信；

4、具有调试接口，支持虚拟串口通信；

5、板载用户LED控制；

6、最大引脚引出，并标识使用的引脚名称。

硬件介绍

本次使用的核心芯片是STM32G474RC，STM32G474xB/xC/xE器件基于高性能Arm® Cortex®-M4 32位RISC内核。工作频率最高可达170 MHz。Cortex-M4内核带有单精度浮点运算单元 (FPU)，支持所有Arm单精度数据处理指令和所有数据类型。该内核还具备一组完整的DSP（数字信号处理）指令和用于增强应用安全性的存储器保护单元 (MPU)。

供电接口使用的是16pin的Type-C接口；

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

本次的设计主要是参考了TI的LaunchPad接口设计，这些64引脚封装的芯片非常适合40引脚的外引，由于没有STlink的驱动，没法进行板载调试器的设计所以我们选择了STlink V3的STDC14调试接口，供电方面选择了USB接口进行外部供电，除了调试接口和USB接口的引脚外，其他引脚都通过LaunchPad接口引出来了.其他的部分就是单片机最小系统的需求了，添加了一个8M的晶振和32.768k的晶振，和可以按键复位的复位电路设计，用户按键和LED。

两个2*10的插母采用的是加高的插母，让其上下都可以连接。

3D效果图

实物图

软件调试

软件方面的调试工作主要是为了验证调试接口的能够实现对单片机的调试下载，下载的程序能够正常运行，这里我们使用STM32CubeMX进行初始化代码工程的创立，由于板载的资源只有用户LED和按键，我们让LED实现一下blink来验证程序是否正常运行。

硬件连接方面我们使用STlinkV3mini对其进行调试下载，我们留的调试口也是和这个下载相匹配的，但是STlinkV3mini不对核心板进行供电我们需要另外连接一个USB线进行供电:

主要代码：

while (1)
  {
        HAL_Delay(500);
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

编译下载成功：

运行效果

心得体会

通过这次挑战赛，我们设计了一个基于STM32G474的核心板，实际上我们已经有了一定的设计经验，对于不同系列可以通过简单重新排版就能轻松换主控芯片了，挑战了一下自己的画图能力和动手能力，有新的想法也付诸了实践，收获满满。