STMicroelectronics 系列：STM32F407 (基于 Cortex-M4)_（3）.STM32F407硬件设计.docxVIP

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STM32F407硬件设计

1.引言

在设计基于STM32F407的硬件系统时，了解其内部结构和外部接口是非常重要的。STM32F407是一款基于Cortex-M4内核的高性能微控制器，具有丰富的外设和强大的处理能力。本节将详细介绍STM32F407的硬件设计要点，包括电源管理、时钟配置、外设连接、PCB布局和调试接口等。

2.电源管理

2.1电源要求

STM32F407的电源要求如下：

VDD和VDDA：3.3V±5%

VSS：0V

VBAT：1.8V至3.6V，用于RTC和备份寄存器

VREF+：2.4V至3.6V，用于ADC参考电压

2.2电源引脚配置

STM32F407的电源引脚配置如下：

VDD和VSS：主要电源引脚

VDDA和VSSA：模拟电源引脚

VBAT：备份电源引脚

VREF+：参考电压引脚

2.3电源滤波

为了确保电源的稳定性，推荐在VDD和VSS引脚之间连接一个100nF的电容，以及在VDDA和VSSA引脚之间连接一个100nF的电容。此外，可以在VDD和VSS之间连接一个10μF的电容，以进一步滤波。

###2.3.1电源滤波电路示例

```c

//电源滤波电路示例

//电路图中，VDD和VSS之间连接一个100nF的电容

//VDD和VSS之间连接一个10μF的电容

//VDDA和VSSA之间连接一个100nF的电容

//以下是示例代码，用于初始化电源管理

#includestm32f4xx.h

voidPower_Init(void){

//使能电源接口

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR|RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);

//配置VBAT引脚

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//允许访问备份区域

BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0x32F0);//写入备份寄存器

//配置VREF+引脚

//假设使用外部2.5V参考电压

ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;

ADC_InitStructure.ADC_VoltageRegulator=ADC_VoltageRegulator_Enable;//启用电压调节器

ADC_Init(ADC1,ADC_InitStructure);

//配置电源滤波

//电路图中已经包含电容，无需软件配置

}

3.时钟配置

3.1时钟源

STM32F407支持多种时钟源：

HSE：外部高速晶振，频率范围4MHz至26MHz

HSI：内部高速RC振荡器，频率16MHz

LSE：外部低速晶振，频率32.768kHz

LSI：内部低速RC振荡器，频率32kHz

3.2时钟树

STM32F407的时钟树如下：

PLL：锁相环，用于生成主时钟

AHB：高级总线时钟

APB1和APB2：外设总线时钟

3.3时钟配置示例

###3.3.1时钟配置代码示例

```c

//时钟配置代码示例

#includestm32f4xx.h

voidClock_Config(void){

RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct;

RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct;

//使能外部高速晶振

RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OscillatorType_HSE;

RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSource_HSE;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM=8;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN=336;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP=RCC_PLLP_DIV2;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ=7;

HAL_RCC_OscConfig(