STM32之VCP1/VCAP2引腳的處理


需要根據仔細根據手冊來決定這兩個引腳是直接接地還是電容下拉到地

轉載:STM32的Vcap的問題及解決---原來經驗也害人
http://bbs.eeworld.com.cn/thread-499497-1-1.html
(出處: 電子工程世界-論壇)

前言
      我有個同事,經常也是設計電路這些的,像stm32f1,stm32f4這些的電路經常在設計,算是經驗豐富吧。但是這次有個案子(平台:MDK+STM32F405RGT6(LQFP64封裝)),他也參與了改版V2版(之前那個版本是別人設計的,稱之為V1版,其實主要就是改原理圖后lay板)。當時,改版完成后,審圖的時候並沒有仔細看CPU電路,以為和之前的電路一樣(之前的CPU電路是完全OK的)。所以,板子就去打板了。。。。因為板子上還有其他模塊被改,所以板子打回來我們就焊接了幾pcs,在確定板子焊接沒問題之后,插上仿真器結果發現板子根本識別不到仿真器(Jlink仿真和STLINK仿真都識別不到)。而且數顯的Power supply的電流顯示100度mA,CPU表面微微發燙




對比V1版電路圖和V2版電路圖,就CPU電路部分而言:V2版的VCAP_1和VCAP_2都接地了
查看相關手冊,覺得這個問題(仿真器不識別),是由VCAP_1和VCAP_2接地引起的。
所以用解焊CPU的31引腳(VCAP_1)和47引腳(VCAP_2),用鑷子輕輕挑起,這兩個引腳,使之浮空。
然后重新插上仿真器,發現可以識別仿真器,並且下載程序能夠正常運行。

量測31引腳(VCAP_1)和47引腳(VCAP_2)電壓如下:




最后的解決辦法,在31引腳(VCAP_1)和47引腳(VCAP_2)挑起的情況下,通過飛線焊接2.2UF電容,另外一端接地。



一、原因分析
     為什么對於LQFP64封裝的STM32F4的VCAP_1和VCAP_2都接地就有問題,而對於LQFP64封裝的STM32F10XX的31pin和47pin接地就沒有問題呢
1、查看STM32F4 datasheet,我這里以STM32F405xx/STM32F407xx 的datasheet為具體實例做以說明。在F4的datasheet的page15 對兼容性板子的STM32F10X 和STM32F4XX做了詳細的說明。




注:  Ω RESISTOR OR SOLDERING BRIDGE PRESENT FOR THE STM32F10X CONFIGURATION NOT PRESENT IN THE STM32F4XX CONFIGURATION (0歐姆電阻或者橋焊在STM32F10X的板子中出現,而不STM32F4XX的板子中出現

同樣的,查看STM32F10XX的datasheet,我這里以STM32F103xC, STM32F103xD,STM32F103xE 的PDF版的datasheet為實例說明。在datasheet前面一部分的描述中,並未對VCAP或VSS做詳細描述。


2、查看STM32F4 datasheet對引腳功能的描述表。發現LQFP64的31pin為VCAP_1,47pin為VCAP_2。



同樣的,查看STM32F1 datasheet對引腳功能的描述表:發現F1的31pin是VSS_1,47pin是VSS_2(這個是接地的)。



3、查看STM32F4 datasheet中Power supply schemes 章節的電源的內部Block,可以看到VCAP_1和VCAP_2是VOLTAGE REGULATOR(調壓器)相關的兩個引腳,並且外接一個2.2UF的電容再接地




再看,該部分章節對調壓器的描述:




datasheet 關於這部分,對VCAP_1和VCAP_2的外接電容及串聯等效電阻做了明確的規定:
這也就是為什么,F405RGT6的板子上VCAP_1和VCAP_2外接的電容必須是2.2UF而不是其他容值的電容





同樣的,查看STM32F1 datasheet中Power supply schemes 章節的電源的內部Block。發現F1的電源的Block中沒有VCAP,而多了VSS(接地)。






4、查看F4 中文參考手冊。page89對調壓器的描述。

嵌入式線性調壓器為備份域和待機電路以外的所有數字電路供電。調壓器輸出電壓約為 1.2 V 。
此調壓器需要將兩個外部電容連接到專用引腳 VCAP_1 和 VCAP_2,所有封裝都配有這兩個引腳。為激活或停用調壓器,必須將特定引腳連接到 VSS或 VDD。具體引腳與封裝有關。
通過軟件激活時,調壓器在復位后始終處於使能狀態。根據應用模式的不同,可采用三種不同的模式工作。




也就是這里,對

同樣的,查看F1的中文參考手冊中,page37對電源部分的描述:


STM32的工作電壓(V DD) 為2.0~3.6V。通過內置的電壓調節器提供所需的1.8V電源。


也就是說,這里的調壓器輸出電壓為1.8V,為內核,內存和外設等提供電壓。(1.8V域)


所以我們這個案子問題產生的原因就是:設計人員,因為之前F1的經驗,對F4的設計也是做了相同的處理。而導致板子除其余電壓正常外,不能識別到仿真器。經驗惹的禍


二、問題的驗證:
1、我手里有Nucleo-F466RE的ST的評估板,所以我想看看Nucleo-F466RE對VCAP_1 (31pin)和 VCAP_2(47pin)是怎么處理的?




通過Nucleo-64的原理圖可以看到,對VCAP_1 (31pin)和 VCAP_2(47pin),Nucleo-F466RE是直接用SB38,SB33這兩個跳線(也可以叫0歐電阻)直接接地了。而在實物圖中也是,C22和C25 沒有焊接。





那么為什么Nucleo-F466RE又如此特殊呢?
接下來,我們查看STM32F466RE的datasheet。





STM32F446RE的datasheet已經在page15,做出了明確的說明(如上圖):
對於STM32F446RE來說,VCAP_1 (31pin)和 VCAP_2(47pin)是 直接接地,而非接電容。
所以在Nucleo-F466RE的板子中,有了SB38和SB33. 那么由於SB38和SB33的加入,而使得我們CPU可以根據不同的芯片型號,而非常靈活的更換CPU。


2、STM32F407ZTG6 板子的VCAP_1 和 VCAP_2
原理圖中,對其的處理是:




量測VCAP_1 和 VCAP_2 波形如下:VCAP_1和VCAP_2電壓均為1.27V






總結:
盡管我們說,STM32的CPU電路很簡答,有時候是拿來主義,或者是抄來主義。但是再簡單的問題,也需要注意細節。有時候,設計也好,寫代碼也好,還是不要光照着經驗走。有些問題具體問題,還是具體對待,特別是這種電路設計,一定要看datasheet,因為datasheet里面對個別元件或者參數,一定是有詳細的說明的。否則就像我們這樣,還需要重新打板,不過還好其他電路設計也出現一些問題,改版后重新打板。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM