本次任务

1. 8MHz主晶振 + 32.768kHz RTC晶振
2. 完整复位电路（含手动复位按键）
3. 3V LDO稳压电路，支持5V USB供电
4. SWD调试接口（4Pin）
5. 用户LED×1、用户按键×1
6. 引出不少于30个GPIO（含SPI、I2C、UART、PWM）
7. PCB采用双层板设计

模块设计

本设计中，我们巧妙利用了 Type-C 正反面引脚的物理差异性来实现功能的区分。为了减少开发过程中频繁插拔 ST-Link 烧录线和串口调试线的繁琐步骤，我们将烧录与调试功能合二为一，实现“一线双模”：

• 正面插入（串口调试模式）：USB 信号连接至板载的 CH340E 芯片，作为常规的串口工具使用，方便开发者在 PC 端查看日志和调试信息。
• 反面插入（DFU 烧录模式）：当 Type-C 反插时，硬件电平发生变化，通过板载的 TL331IDBVR 电压比较器瞬间捕获信号并控制 MCU 的 BOOT 引脚电平，使 STM32 强制进入内置的 DFU (Device Firmware Upgrade) 模式。开发者可以直接通过 USB 进行代码下载烧录。

模块介绍

1. CH340E 是极其小巧的 MSOP-10 封装,通过USB进行串口通讯
2. TL331IDBVR：电压比较器，实现DFU的BOOT引脚拉低使用，让单片机插入进入到DFU模式
   得捷购买连接：TL331IDBVR Texas Instruments | 集成电路（IC） | DigiKey
3. XC6206P332MR：把 USB 进来的 5V 电压，极其平稳地降压到 3.3V
   得捷购买连接：XC6206P332MR UMW | 集成电路（IC） | DigiKey
4. STM32G431CBT6：一颗基于 ARM Cortex-M4 内核的 32 位单片机。主频高达 170MHz，自带 128KB 闪存（Flash）和 32KB 内存（SRAM）。
   得捷购买连接：STM32G431CBT6 STMicroelectronics | 集成电路（IC） | DigiKey

设计框图

原理图和PCB介绍

原理图

PCB

焊接完成图

其中比较难焊接就是相关的0402之类电阻带内容，为了追求电路板小其中封装比较难焊接。

软件调试

其中我们直接开启串口功能，查看其中板子是否能正常运行。

使用到的软件：STM32cubeMX，keil5

使能我们的串口引脚：PA9和PA10

打开cubemx配置串口

添加串口重定向

#include <stdio.h>

int fputc(int ch, FILE *f) {
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    return ch;
}

在初始化实现打印

插上USB复位查看串口数据