上一篇介绍了STM32L5的芯片特性,这篇就不再啰里啰唆了,直接上开发板。
STM32L562E-DK,为什么是这块而不是STM32L552?原因是L552没有硬件AES、PKA模块,进行RSA公密钥算法、数字签名运算肯定是要慢些。
这块板子等了蛮长时间,起初为了节省时间不想从国外直邮,于是选择在淘宝上购买,问了下客服有现货,提交采购。结果一等就是两个礼拜,原来现货是假的,他们也是国外直邮... ...
试了下板子出厂自带的Demo,一个功耗测量,一个基于AI的手写输入,一个蓝牙,一个音频播放器。没什么好玩的,毕竟MCU而且没有以太网或者wifi。
正面照:(手机成像质量有限,图片照搬官网)
背面照:
看到背面我直接傻了眼,这密密麻麻像运放一样的是啥玩意?咋还多出个STM32L496?多赚了一个MCU?看来要看下原理图了,琢磨琢磨这电路怎么回事。官网资料:STM32L562E-DK资料
原理图一共24页,最后一页是3D展示。我这LJ电脑一翻到最后一页就卡死。。。
官方对开发板的介绍
在ST官网搜索,UM2617-Discovery kit with STM32L562QE MCU 4.0.pdf,此文档对 STM32L562E-DK Discovery kit做了详细的硬件功能介绍。
电源电路
整版供电电源选择:
5V_USB_CHGR,是CN17的USB-Micro(STLK)的电源,它经由 U47 STMPS2151STR输出5V_STLK。STMPS2151STR为单通道配电开关,具有过流保护、过热保护、欠压锁定等功能,可有效地对电路意外过流进行保护。
5V_PM_USB,由CN16的5V_VUSB_PM经由 U36 STMPS2141STR而来。STMPS2141STR与STMPS2151STR功能及参数一致,不同的是Enable使能引脚的控制电平。
5V_UCPD,由CN15的USB-TypeC口的 VBUSc经过TCPP01-M12而来。TCPP01-M12为ST的USB-TypeC端口保护器,具有ESD保护、短路保护、开漏故障报告等功能。
5V_VIN,由VIN而来,使用LD1117S50TR,实现12V-5V的线性稳压。VIN由CN18而来,用来扩展arduino板卡,在背面可以插接与arduino接口相同的模块。
5V_STLK、5V_VIN、5V_UCPD、5V_PM_USB、5V_USB_CHGR,经由JP4使用跳线帽进行选通,输出5V和5V_PM。
MCU稳压:
5V,经由U46、U44,TPS62743,DCDC稳压,降压为3V3、1V8。不得不说TPS62743实在是太小了,刚开始找半天发现怎么找不到,明明PDF上说就是在这个位置,后来才发现原来这个跟0603电阻一样大的东西就是它。
5V与5V_VUSB_PM,经由U49 ST1L05BPUR,降压为3V3_MCU_PM。5V也作为CN3、CN18的对外电源输出。
3V3_MCU_PM作为U22 STM32L496的电源、U19 STLM75M2F温度传感器的电源。
STM32L496只负责电流测量、温度监控等功能。结合ST宣传的在线电流调试,可以猜出,L496的功能主要是电流监测,尤其是在L562进入低功耗模式时,L496通过CN16 USB通信提供了板上实时电流监控的功能。
MCU电源选择、及电流测量选择:
3V3、1V8经由JP3跳线帽选通,输出VDD。3V3的功能很杂,给各种外设供电还做对外的输出。1V8除了在跳线帽做选通没别的用。
VDD、DYN_OUT经由SW1开关选通,输出VDD_MCU。VDD_MCU用来给L562供电。
5V、PM_PWR_EN,经由SW1开关选通后,输出SMPS_PWR_EN,控制着3V3、1V8的使能。图中PM_PWR_EN是经过一个电阻R162与L496的引脚连接的,但R162是默认断开未焊接的,故SMPS_PWR_EN仅由5V控制。
功能声明:JP3只是为了选通L562的电源电压,除非为了测试1.8V的L562外设,其它大多数情况都使用3V3。如果需要测量L562的功耗电流,则SW1必须拨动到电路板的PM_MEAS侧(左侧)。
电流测量部分稳压电源:
5V_PM经由U34 ST1L05BPUR,输出3V3_PM。5V_PM与3V3_PM共同为电流测量电路供电。
ST-LINKV3的电源:
5V_VIN、5V_UCPD、5V_USB_CHGR、5V_PM,使用二极管选通,经由U52 LD3985M33R,输出3V3_STLK。
3V3_STLK为U25 STM32F723供电,STM32F723作用是作ST-LINKV3调试器。
LCD液晶屏背光驱动:
5V经由U9 STLD40DPUR,作用是为液晶屏的背光LED提供恒流驱动。
VDD给除了上述描述过的外设之外的绝大部分外设供电。
看原理图之前,打死我都想不到,这电路板上有近1/3的元件与电源及电流测量有关,F**k!
结合以上电源的分析,板卡主要有6种供电方式:
- 1.CN17插入USB-Micro线,JP4跳线帽位于5V_STLK位置。(推荐这种方式,供电电源经由配电保护开关,可防止过流、短路造成的硬件损坏)
- 2.CN17插入USB-Micro线,JP4跳线帽位于5V_CHG位置。(不推荐,如果电路板裸露,碰巧有金属杂物接触板卡,可能造成损坏)
- 3.CN15插入USB-TypeC线,JP4跳线帽位于5V_UCPD位置。(不推荐)
- 4.CN16插入USB-Micro线,JP4跳线帽位于5V_PM_USB位置。(推荐,电流经由配电保护开关)
- 5.背面插接arduino板卡,由arduino对L562开发板供电,JP4跳线帽位于5V_VIN位置。
- 6.JP4跳线帽位于5V_VIN位置,外部5V电源供电。(不推荐,如外部5V电源无过流保护,很容易造成板卡损毁)
SW1作用:SW1拨动到电路板的PM_MEAS侧(左侧),可以测量L562的工作电流。
SW2作用:L496的BOOT启动模式选择。拨动到APPLL上电后从ROM正常启动运行,拨动到BOOT上电后开始USB-DFU固件升级。
背面的STM32L496只负责电流测量、温度监控等功能。LCD是挂接在L562上的。L496可通过UART与L562通信,传递电流、温度信息。也可通过USB与上位机通信。
其他外设
- 1:U2,STG3692QTR,高速4路2:1模拟开关,用于CN2扩展外部I2S麦克风输入。
- 2:U1,CS42L51-CNZ,双通道音频编解码器。
- 3:CN1,TF卡座。
- 4:U4,EMIF06-HSD03F3,6线EMI滤波器、ESD保护。
- 5:U5,SN74LVC2T45DCUT,L496与L562间UART通信的电平转换。
- 6:U6,MX25LM51245GXDI0A,512MBit Nor Flash。
- 7:U7,STM32L562QEI6QU。今天的主角,110MHz主频的Cortex-M33,添加了TrustZone,LCD也是由它驱动显示的。
- 8:U3,STG3692QTR,高速4路2:1模拟开关,用于CN3、CN4扩展外部接口。
- 9:SW1,拨动到电路板的PM_MEAS侧(左侧),可以测量L562的工作电流。
- 10:U9,STLD40DPUR,为液晶屏的背光LED提供恒流驱动。
- 11:CN6,给ST-LINKV3调试器烧录固件用的Debug接口。
- 12:U8,ECMF02-2AMX6,高速差分信号共模滤波器,给CN15 USB-TypeC滤波。
- 13:CN10,STM32L496的Debug接口。
- 14:B1,STM32L562的复位按键。
- 15:B2,STM32L562的用户按键。
- 16:U10,LD1117S50TR,5V线性稳压芯片,用于将arduino的12V电源降压到5V。
- 17:U11,SPBTLE-RFTR,ST的蓝牙模块。
- 18:CN8,STM32L562的Debug接口。
- 19:CN9,STM32L562的Debug接口。
- 20:U12,ESDALC6V1W5,单片4通道ESD保护器。
- 21:JP4,板子5V供电电压的选通。
- 22:LD4、LD5、LD6、LD7,L496的状态LED。
- 23:CN2,扩展外部I2S麦克风输入。
- 24:CN3,扩展外部接口。
- 25:CN4,扩展外部接口。
- 1:U21,TCPP01-M12,USB-TypeC端口保护器,具有ESD保护、短路保护、开漏故障报告等功能。
- 2:U25,STM32F723,作为ST-LINKV3调试器。
- 3:U42,ECMF02-2AMX6,高速差分信号共模滤波器,给CN17 USB-Micro滤波。
- 4:U47,STMPS2151STR,单通道配电开关,具有过流保护、过热保护、欠压锁定等功能,可有效地对电路意外过流进行保护。对CN17的USB-5V电源输入进行保护。
- 5:U45,ESDALC6V1W5,单片4通道ESD保护器。
- 6:U37,U43,SN74LVC2T45DCUT,提供ST-LINKV3与L562间的电平转换。
- 7:U52,LD3985M33R,给ST-LINKV3提供3.3V的线性稳压。
- 8:U44,U46,TPS62743,DCDC开关稳压芯片,分别输出1.8V与3.3V,供L562选用。
- 9:U51,LSM6DSO,MEMS三轴加速度计 + 三轴陀螺仪。
- 10:U32,U38,U48,166mA过流和短路保护电路.
- 11:U19,STLM75M2F,I2C总线温度传感器。
- 12:U23,TSV992AIST,外部电流测量电源。
- 13:U18,U35,U24,T1、T5、T6、T7、Q5、Q7。动态电流测量电路。
- 14:U29、U30,300nA~75μA 低电流范围测量电路,直流偏置。
- 15:U40、U41,75μA~150mA 大电流范围测量电路.
- 16:U22,STM32L496VGT6,主要负责对L562进行电流测量、PCB温度测量,并通过串口与L562通信。(它不参与LCD的显示驱动)
- 17:U34,ST1L05BPUR,为电流测量电路提供3.3V线性稳压。
- 18:U36,STMPS2141STR,单通道配电开关,具有过流保护、过热保护、欠压锁定等功能,可有效地对电路意外过流进行保护。对CN16的USB-5V电源输入进行保护。
- 19:U27,ECMF02-2AMX6,高速差分信号共模滤波器,给CN16 USB-Micro滤波。
- 20:U49,ST1L05BPUR,为L496-MCU提供3.3V线性稳压。
- 21:U16,SPH0641LM4H-1,I2S接口MEMS硅麦克风。
- 22:U17,ESDA6V1BC6,对耳机端口提供ESD保护。
- 23:CN13,3.5mm耳机输出。
- 24:CN14,电容触摸屏的IIC通信接口。
- 25:CN16,USB-Micro接口,用于L496下载固件和USB调试。
- 26:B3,L496的复位按键。
- 27:SW2,L496的BOOT选项开关。
- 28:CN20,外部电流测量的电源。
- 29:CN17,USB-Micro接口,用于ST-LINKV3调试器。
- 30:USB-TypeC接口,L562的USB。
- 31:arduino扩展接口。