在對開發板進行開發之前，首先需要對開發板的電路實現原理有個系統的了解，並掌握基礎的硬件知識，以下將為大家分析小熊派IoT開發板的主要硬件實現原理。
系統框架
首先，了解一下小熊派IoT開發板的系統框架。
小熊派IoT開發板電路連接關系如下：系統由USB 5V供電，經過DCDC降壓至3.3V給系統大 部分器件供電，為系統主要電源；板載ST-Link與MCU采用SWD接口；8M Flash采用四線QSPI與MCU連接；SD卡采用三線SDMMC協議與MCU交互；E53擴展接口支持SPI、I2C、UART、ADC、DAC等協議；開發板自帶1.44寸 LCD，屬於 SPI 4-line 接口；通信模塊擴展接口可接UART和SPI協議通信的通信模組；LED 燈、按鍵連接至 MCU 的 GPIO。
1、USB接口
開發板有一個USB接口，為USB ST-Link接口，作用為軟件下載/調試/系統供電輸入口，USB ST-Link接口除了給系統提供電源之外，還是開發板的下載接口，與STM32F103的USB接口相連接，用USB數據線連接至PC之后會映射出一個COM口設備，用來進行開發板和PC端之間的交互，打印開發板的調試信息、下載MCU程序、調試通信模組。STM32F103與MCU之間是通過SWD接口相連接，其原理圖如下所示。
2、按鍵
開發板帶有二個功能按鍵，和一個系統Reset按鍵。功能按鍵可以提供給開發者做功能定義開發，都是使用GPIO口，方向為輸入，低電平有效。復位按鍵是直接接入STM32F103和MCU的硬件復位Pin，按下復位按鍵，系統自動重啟復位。其原理圖如下圖所示。
3、LED指示燈
MCU開發板總計有3個LED燈，其中有1個電源指示LED燈（紅色）上電就被點亮，1個下載調試LED燈（橙色）上電也常亮，當下載的時候會閃爍，1個提供給用戶定義的LED燈（藍色），都是接入MCU的GPIO，拉高IO口即可點亮。電源LED燈在USB供電正常之后會常亮，如果**USB之后電源 LED沒有被點亮，證明USB供電異常。其原理圖如下圖所示。
4、E53接口
開發板設計有E53接口的傳感器擴展板接口，該接口可兼容所有E53接口的傳感器擴展板，實現不同案例場景的快速搭建。該接口可接入UART、SPI、I2C、ADC等通信協議的傳感器，其原理圖如下圖所示。
5、通信接口
開發板設計有通信擴展板的擴展接口，該接口可接入NB-IoT、2G、Wifi、Lora等不同通信方式的通信擴展板，以滿足不同場景上雲的需求，其原理圖如下圖所示。
6、LCD接口
4-Line SPI 是 LCD 顯示屏的接口，其電路原理圖接口定義如圖 2‑8所示。開發板板載一個FPC材質的LCD屏幕，屏幕的分辨率為240*240。
7、串口選擇接口
如下圖所示的當前狀態為開發板上開關撥到 AT MCU 模式的狀態，此時通信模塊的串口與單片機的低功耗串口LPUART相連，可通過單片機的LPUART發送AT指令來操控通信模組；USB調試串口PC_UART與單片機的UART1相連，可通過單片機的UART1來輸出單片機的運行日志。
當撥動開關后，即撥到AT PC模式，會導致LPUART和UART1懸空，通信模組的串口會被接到USB調試串口PC_UART，此時可使用PC端的串口助手軟件發送AT指令來調試通信模組。
