任务介绍
STM32G4 MCU最小系统核心板
任务要求:
- 8MHz主晶振 + 32.768kHz RTC晶振
- 完整复位电路(含手动复位按键)
- 3V LDO稳压电路,支持5V USB供电
- SWD调试接口(4Pin)
- 用户LED×1、用户按键×1
- 引出不少于30个GPIO(含SPI、I2C、UART、PWM)
- PCB采用双层板设计
方案介绍
本项目设计了一款基于STM32G474RET6的高性能核心板,采用USB接口供电并配备自锁开关,支持一键启停。板载手动复位键和可编程状态按键,配备3V高精度基准源,保障模拟信号质量。BOOT0跳帽灵活选择启动地址,配合SWD接口方便调试下载。三颗LED分别指示3.3V电源状态及用户自定义状态。集成8MHz和32.768kHz双晶振,满足高速运算与实时时钟需求。VBAT引脚支持纽扣电池备份,主电源断电后RTC仍持续运行。所有GPIO通过双排31针引出,常用TIM、SPI、I2C等接口单独引出,便于扩展。该核心板适用于教学实验、工业控制及便携设备开发,具有高精度、低功耗、易扩展的显著优势。
模块介绍与资源框图
根据本次活动内容,选用STM32G474RET6芯片为核心设计了一款MCU最小系统开发板,具备Mini-B接口,用于供电和通信;供电开关、电源指示灯、复位按键、三个用户指示灯、唤醒按键、VBAT电池供电、内部模拟电源3V输入、丰富的外设接口,满足绝大部分使用场景。
STM32G474RET6芯片DigiKey链接:STM32G474RET6 STMicroelectronics | 集成电路(IC) | DigiKey

资源框图
原理图和PCB介绍

原理图

PCB


3D效果
1、板卡采用Mini-B接口供电,按下自锁开关后为MCU供电;
2、设计有两个按键,一个为手动复位按键,另一个可以根据编程表示出需求状态;
3、具有3V基准芯片,为内部模拟部分提供干净的高精度的电压;
4、BOOT0引脚可通过跳帽选择上拉到电还是接地,选择不同的下载地址,并通过SWD接口调试下载程序;
5、板上有3颗LED,一个用于指示3.3V电压是否正常,另两个为状态指示灯,使用者可以通过编程对其进行点亮操作,以指示需要表示的状态。
6、设计有外部8M与32.7668K晶振,配合内部72M主频,满足多种不同频率时钟需求;
7、电池备份VBAT引脚在主电源(VDD)断电时,使用3V的纽扣电池如CR2032为MCU内部的特定电路提供不间断的备用电源,以维持实时时钟(RTC)持续运行,保存备份寄存器中的数据不丢失;
8、为方便使用者扩展,核心板两侧的双排31排针引出所有GPIO接口,并将常用的TIM、SPI、I2C单独引出。
主要性能
类型 | MCU核心板 |
核心芯片 | STM32G474RET6 |
内核 | ARM Cortex-M4 |
主频 | 170MHz |
SARM | 128KB(80+16+32)KB |
Flash | 512KB |
通信接口 | SPI、I2C、USART、UART、SWD、TIM、GPIO |
板卡尺寸 | 74*59mm |
供电电压 | 5V |
管脚定义
管教编号 | 管脚属性 | 管脚名称 | 管教性能 |
1 | S | VBAT | VBAT |
2 | I/O | PC13 | PC13 |
3 | I/O | PC14-OSC32_IN | OSC32_IN |
4 | I/O | PC15-OSC32_OUT | OSC32_OUT |
5 | I/O | PF0-OSC_IN | OSC_IN |
6 | I/O | PF1-OSC_OUT | OSC_OUT |
7 | I/O | PG10-NRST | NRST |
8 | I/O | PC0 | PC0 |
9 | I/O | PC1 | PC1 |
10 | I/O | PC2 | PC2 |
11 | I/O | PC3 | PC3 |
12 | I/O | PA0 | PA0 |
13 | I/O | PA1 | PA1 |
14 | I/O | PA2 | PA2 |
15 | S | VSS | VSS |
16 | S | VDD | VDD |
17 | I/O | PA3 | PA3 |
18 | I/O | PA4 | PA4 |
19 | I/O | PA5 | PA5 |
20 | I/O | PA6 | PA6 |
21 | I/O | PA7 | PA7 |
22 | I/O | PC4 | PC4 |
23 | I/O | PC5 | PC5 |
24 | I/O | PB0 | PB0 |
25 | I/O | PB1 | PB1 |
26 | I/O | PB2 | PB2 |
27 | S | VSSA | VSSA |
28 | S | VREF+ | VREF+ |
29 | S | VDDA | VDDA |
30 | I/O | PB10 | PB10 |
31 | S | VSS | VSS |
32 | S | VDD | VDD |
33 | I/O | PB11 | PB11 |
34 | I/O | PB12 | SPI2_NSS |
35 | I/O | PB13 | SPI2_SCK |
36 | I/O | PB14 | SPI2_MISO |
37 | I/O | PB15 | SPI2_MOSI |
38 | I/O | PC6 | I2C4_SCL |
39 | I/O | PC7 | I2C4_SDA |
40 | I/O | PC8 | I2C3_SCL |
41 | I/O | PC9 | I2C3_SDA |
42 | I/O | PA8 | TIM1_CH1 |
43 | I/O | PA9 | TIM1_CH2 |
44 | I/O | PA10 | PA10 |
45 | I/O | PA11 | USB_DM |
46 | I/O | PA12 | USB_DP |
47 | S | VSS | VSS |
48 | S | VDD | VDD |
49 | I/O | PA13 | SWDIO-JTMS |
50 | I/O | PA14 | SWCLK-JTCK |
51 | I/O | PA15 | SPI3_NSS |
52 | I/O | PC10 | SPI3_SCK |
53 | I/O | PC11 | SPI3_MISO |
54 | I/O | PC12 | SPI3_MOSI |
55 | I/O | PD2 | PD2 |
56 | I/O | PB3 | PB3 |
57 | I/O | PB4 | PB4 |
58 | I/O | PB5 | PB5 |
59 | I/O | PB6 | TIM4_CH1 |
60 | I/O | PB7 | TIM4_CH2 |
61 | I/O | PB8-BOOT0 | PB8-BOOT0 |
62 | I/O | PB9 | PB9 |
63 | S | VSS | VSS |
64 | S | VDD | VDD |
心得体会
第一次参加这样的活动,感觉还是很有意义的,可以更好的巩固基础知识。