利用AD绘制stm32最小系统板+SD卡_stm32最小系统ad

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前言

本例是在STM32F103C8T6最小系统板上扩展TFT板卡，实现快速SD卡读写。

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一、新建工程

工程结构

• 原理图
• PCB
• 原理图库
• PCB封装库

新建项目

在工程中添加原理图

在项目中添加PCB

在项目中添加原理图库（我这里已经找到了现成的添加进去即可）

在项目中添加PCB封装库
然后调用原理图库中现有的模块，即可开始绘制原理图了。

二、绘制原理图

（一）最小系统板的设计

最小系统为单片机工作的最低要求，不含外设控制，原理简单，分析最小系统是嵌入式入门的基础。

最小系统主要有电源，时钟，调试，复位，启动以及控制芯片几部分组成。

我们依次画出这几大部分

电源系统

一般3.3V LDO供电 加多个0.01uf去耦电容

时钟电路

晶振+起振电容 +（反馈电阻MΩ级）

复位电路

上电复位，在上电瞬间，电容充电，RESET出现短暂的低电平，该低电平持续时间由电阻和电容共同决定，计算方式如下：t = 1.1RC（固定计算公式） 1.110K0.1uF=1.1ms，需求的复位信号持续时间约在1ms左右。

调试/下载接口

STM32有两种调试接口，JTAG为5针， SWD为2线串行（一共四线），我们这里采用SWD模式。

此外还有采用USB进行程序烧写和数据输出：和电脑USB口连接也可以进行小负载驱动供电
通常采用CH340G的芯片，实现USB转串口，使用该芯片将电脑的USB映射为串口使用， 注意电脑上应安装串口驱动程序，否则不能正常识别。
启动电路

M3核的器件有3种启动方式，M4的有4种。通过BOOT0，BOOT1的电平进行选择。

1）用户闪存 = 芯片内置的Flash。
2）SRAM = 芯片内置的RAM区，即内存。
3）系统存储器 = 芯片内部一块特定的区域，芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader，就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除，即它是一个ROM区，它是使用USART1作为通信口。

最小系统板

详见芯片数据手册

（二）拓展SD卡

因为C8T6没有SDIO接口，所以我们使用SPI协议模拟SDIO方式。

我们使用SPI接线方式将SD卡扩展到最小系统板上，接线方式

原理图一览

（三）编译原理图

设计完成的原理图如下

绘制完成原理图后，我们就可以开始准备生成PCB了。

编译一下工程，自动找出错误

编译完成后，没有错误信息弹出，表明原理图中没有发现错误
我们点击右下角的Panels，打开messages面板可查看具体信息

检查无误后，我们就可以生成PCB了

三、绘制PCB

（一）导入PCB

选中设计，选择生成PCB文件

点击验证变更

当检测状态栏全勾，即没有错误时，点击执行变更

最后就成功导入了PCB文件，如图所示。
我们点中红色方框，直接delete将其删除，并将元器件拖到黑色方框内

（二）PCB布局

3D视图预览

正面

背面

（三）PCB走线

AD中提供了强大的自动布线功能，并且这个最小系统板要求简单，不需要人工规则走线，我们在自动布线前只需要设置一些电气特性即可。

在Design-Rules中

设置间距

设置线宽

我们对于一般的信号线，默认设置为10mil;
不过对于电源线，我们需要更大的线宽，保证其能更稳定工作，我们首选15mil;所以我们需要新建一个电源网络的规则，并将其优先级设置为最高。

在线宽一栏，点击新规则

在新建的规则中按下图设置即可

设置过孔直径和孔径大小

设置完一些基本的电气特性后，就可以开始自动布线了

查看自动布线效果，提升信息提示布线成功，没有未成功的布线

（四）敷铜

Top Layer

Bottom Layer

3D预览

（五）DRC电气规则检查

至此，我们PCB就制作完成了，但是在实际打样前最好需要检查一遍原理图有无错误以及其他小错误等。

总结

本例对于PCB的布局和走线等一笔带过，是因为小编才疏学浅，不熟悉这些操作，所以只是展示了最后的成果。
时隔一年，再一次画PCB板，上次的PCB失败了，这次有机会重新画，对AD也有了更深刻的了解。本例PCB并没有打样测试，只是随手画画，所以可能会出现问题，仅供参考。

工程分享
提取码：afbg

参考

bilibili教程：https://www.bilibili.com/video/BV17E411x7dR?p=2

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