电源引脚

VDD

D=device，正电源电压

VSS

S=series，公共接（数）地或负电源电压。

VDDA/VSSA

相应，VDDA、VSSA则为模电中的方案，VSSA接入模拟地

VBAT

在主电源断开时为 RTC（实时时钟）和备份寄存器供电。确保在主电源断开时，RTC 和备份寄存器的内容不会丢失。

  1. 没有外部电池：如果应用中没有使用外部电池，VBAT 必须连接到 VDD 引脚上。
  2. 没有外部电池且需要稳定供电：如果没有外部电池，VBAT 引脚必须和 100nF 的陶瓷电容一起连接到 VDD 电源上。
  3. 使用外部电池：当使用外部电池时，VBAT 引脚可以直接连接到电池上，以在主电源断开时为 RTC 和备份寄存器供电。

时针引脚

OSC_IN/OSC_OUT (HSE：高速外部时钟，频率高)

OSC32_IN/OSC32_OUT (LSE：低速外部时钟，功耗低)

外部高速晶体振荡器（crystal oscillator）的输入和输出引脚。这些引脚用于连接外部晶体振荡器，以提供精确的时钟信号给单片机。

复位引脚

NRST，在保存一定信息状态的情况下（相比重新上电）使系统的大部分寄存器(包括PC指针）重置。

启动配置引脚

BOOT0、BOOT1，选择芯片复位后的启动模式

BOOT0=0（用户闪存）为正常运行模式；

BOOT0=1用于系统编程，主要用于通过串口或其他接口下载程序到Flash中。

BOOT0=1, BOOT1=1SRAM启动模式,快速加载程序到SRAM中进行测试，避免频繁擦写Flash，提高调试效率。(SRAM无法保存数据)

调试编程引脚

SWDIO、SWCLK，程序下载、在线调试和代码跟踪。SWD是主流选择，仅需2线；占用资源少，连接方便。

串行通信接口

1. UART / USART（异步串口）

这是最基础、最常用的串口，通常被称为“串口”。

  • 通信方式：异步。通信双方需要预先约定相同的波特率（每秒传输的比特数），没有共享的时钟线。

  • 物理接口：通常只需 TX（发送） 和 RX（接收） 两根数据线，采用TTL电平（如3.3V）。

  • 关键概念：

    • 波特率：如9600， 115200等。双方必须一致。
    • 数据位：通常为8位。
    • 停止位：通常为1位。
    • 校验位：可选，用于简单的错误检测。

  • 与PC通信：PC的串口是RS232电平（±12V），需要通过 “USB转TTL串口”模块（如CH340、CP2102芯片）进行电平转换才能与STM32连接。

  • 2. I2C（Inter-Integrated Circuit）

    I2C非常适合连接电路板上多个低速外设。

    • 通信方式：同步。有专用的时钟线SCL，由主机产生。
    • 物理接口：仅需两根线——SDA（数据线） 和 SCL（时钟线）。都需要接上拉电阻（通常4.7kΩ）。
    • 关键特性：
      • 地址寻址：每个从机设备都有一个7位或10位的唯一地址，主机通过发送地址来选择通信对象。
      • 多主机仲裁：支持多个主机连接在同一总线上，通过仲裁机制避免冲突。
      • 半双工：同一时刻只能单向传输数据。

    3. SPI（Serial Peripheral Interface）

    SPI是高速全双工通信的首选。

    • 通信方式：同步，全双工。

    • 物理接口：至少四根线：

      • SCK： 时钟信号，由主机产生。
      • MOSI： 主机发送，从机接收。
      • MISO： 主机接收，从机发送。
      • CS/SS： 从机片选信号，低电平有效。每个从机都需要一个独立的CS线。

    • 关键特性：

      • 高速：通信速率通常远高于I2C和UART。
      • 全双工：可以同时进行数据的发送和接收。
      • 无设备地址：通过硬件片选线选择从机。

      模拟功能引脚

    • ADC_INx /DAC_OUTx模数/数模转换，处理模拟信号。

GPIO (General-purpose input/output)

即输入输出引脚，是芯片与外部联系的接口。

输入模式：读取外部信号状态，如检测按键是否被按下。

输出模式：控制外部设备，如点亮LED或驱动蜂鸣器。

工作模式

由Ai总结表格

模式名称 核心特点 典型应用场景
浮空输入(FloatingInput) 电平完全由外部电路决定，内部无上拉/下拉电阻。
引脚悬空时电平不确定，易受干扰。		 接有连续、稳定驱动源的信号，如UART的RX引脚接收数据。
上拉输入(Pull-up Input) 内部电阻将引脚默认拉到高电平。
无外部信号时，引脚状态稳定为高。		 按键检测（按键另一端接地），未按下时读为高电平，按下后读为低电平。
下拉输入(Pull-downInput) 内部电阻将引脚默认拉到低电平。
无外部信号时，引脚状态稳定为低。		 检测高电平有效的传感器信号，如霍尔传感器。
模拟输入(Analog Input) 信号不经过数字电路（施密特触发器），
直接接入片内ADC等模拟外设。		 ADC采集，用于读取模拟传感器（如光敏电阻、电位器）的电压值。
推挽输出*(Push-PullOutput) 最常用输出模式。
能主动输出强力的高电平（VDD）和低电平（GND），驱动能力强。		 驱动LED、蜂鸣器，以及SPI、UART的TX****引脚等需要高速开关的场合。
开漏输出*(Open-Drain Output) 只能主动输出低电平。高电平时呈高阻态，
需外部上拉电阻才能得到高电平。		 I2C总线（支持“线与”）、电平转换（如3.3V单片机控制5V设备）。
复用推挽输出(AlternatePush-Pull) 引脚控制权交给片上的专用外设（如SPI、USB），
输出特性同推挽输出。		 用于SPI、USB等片上外设的输出引脚。
复用开漏输出(AlternateOpen-Drain) 引脚控制权交给片上的专用外设（如I2C），
输出特性同开漏输出。		 用于I2C等片上外设的输出引脚。

其中推挽输出、开漏输出最常用

横向对比：

特性 推挽输出 开漏输出
核心结构 两个互补的MOSFET（上管P型，下管N型） 单个MOSFET（通常为N型），漏极开路
输出能力 能主动输****出高电平和低电平 只能主动输出低电平，高电平需靠外部上拉电阻
驱动能力 强，可提供较大电流 较弱，高电平驱动能力取决于上拉电阻
开关速度 快，由内部电路主动驱动 较慢，受上拉电阻和负载电容影响
线与功能 不支持，直接并联可能短路 支持，方便实现总线逻辑
外部****元件 通常无需外部元件 必须****外接上拉电阻
静态功耗 较低（静态时电流很小） 低（高阻态时几乎无电流）