1、概述
在嵌入式微控制器领域中，著名的ARM公司在过去几十年不断推出成本更加低廉，功能更加强大的的嵌入式芯片。ARM是Advanced RISC Machines的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器，从早期的V1构架到后来的V8构架，再到后来的Cortex系列。2007年6月ST公司再次推出了新一代基于CortexM3内核的微控制器，以其无需操作系统[1]，直接操作I/O口，成本更低、库函数更加完善[2]等相对于传统ARM系列处理器的优点在世界各种嵌入式应用领域获得广泛使用，本文对ARM公司出品的主流性能的以CortexM3为内核的STM32F103系列微控制器的一些典型应用电路进行探讨。
2、I/O口使用
在I/O口方面，STM32的每一个通用的I/O口都可以独立配置成输入浮空、输入上拉、输入下拉、模拟输入、开漏输出、推挽式输出、推挽式复用功能和开漏复用功能等多种模式。其中输入上拉、输入下拉意思是分别将I/O在无输入时将I/O置为高电平和低电平，输入浮空表示I/O电平不确定，由外部输入决定，这三类模式主要用于外部的I/O口读入数字信号;推挽式输出主要用于驱动外部设备;复用推挽输出主要用于串口通信;模拟输入则主要用于读取模拟信号。
3、串口通信
STM32用于串行通信的外设主要类型有USART、I2C、SPI、CAN等。
USART意思是通用同步/异步串行接收/发送器，支持全双工通信，支持5、6、7、8和9位数据位，1或2位停止位的串行数据桢结构，支持数据溢出检测和帧错误检测，数据传输速率可人为调整，这也和芯片主频有關。USART接收和发送数据采用的TTL电平，因此用于其他具体类型的串口通信时必须要使用电平转换芯片，是以下举例USART的具体使用场景。
3.1 RS232通信
一种典型的电路如图所示，使用SP3232收发器，将MUC发出的TTL电平转换为RS232协议规定的逻辑电平，即-3V～-15V表示逻辑1，+3～+15V表示逻辑0。图中的104电容全部为滤波电容，11和12引脚接MUC的某一个串口，13和14引脚接外部的RS232接口。
3.2 RS485通信
一种典型的电路如图所示，以两线制的RS485通信为例，使用SP3485收发器，将MUC发出的TTL电平转换为RS485协议规定的逻辑电平，即+2V～+6V表示逻辑0，-6V～-2V表示逻辑1。图中引脚1和4接MCU的某一个串口，引脚2和3相连，置高电平为发送有效接收无效，置低电平为发送无效接收有效，C6为滤波电容，R3为终端匹配电阻，R1和R2为则是两个偏置电阻，以保证静默状态时，485总线维持逻辑1。
3.3 USB通信
一种典型的电路如图所示，使用CH340转换器将MUC发出的TTL电平转换为USB协议规定的3.3V差分信号。图中2和3引脚接MCU的某一个串口，5和6引脚接外部的USB插座，C7、C8和C9为滤波电容，C10和C11为晶振电路中的电容。
4、以太网通信
由于STM32F103系列微控制器本身没有携带以太网模块，所以必须要采用单独的网卡，这里以DM9000为例，一种典型的电路如图所示。图中SD0到SD15引脚连接STM32上的FSMC端口上，INT是DM9000复位端，高电平有效，因此图中用R4电阻拉低，TX-、TX+、RX-和RX+四个引脚连接RJ45网络接口。DM9000支持8位、16位和32位访问内部储存器，取决于图中的EEDCS和EEDCK引脚是否接上拉电阻，其余电容全部为滤波电容和晶振电路中的电容。如果RJ45接口有指示灯，可以接在引脚38和39上。
5、总结
除了上述功能以外，STM32还具有SPI通信、I2C通信、CAN通信、外接SRAM、外接显示器等多种功能。在未来，这类微控制器还将通过上述功能，在物联网、工业控制以及消费电子等各个领域发挥更大的作用。
参考文献
[1]孙书鹰，陈志佳，寇超.新一代嵌入式微处理器STM32F103开发与应用[J].微计算机应用，2010，31（12）：59-63.
[2]王梓烨，刘欲哲，周传宝.基于STM32的教学用开发板设计[J].电子世界，2018（01）：70+72.
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