stm32在不同的场景下会使用到不同类型的贴片电子元件,其中比较常见的有以下几种:
1.1 二极管:主要用于电源管理,在stm32电路设计中一般会使用Schottky二极管,另外,还有一些应用场景会使用稳压二极管。
1.2 电解电容:主要用于平滑电源、去除电源上的纹波,同时也可以调节电源电压,其中数码管的调节模块需要大容量的电解电容来实现。
1.3 电阻器:在针对stm32的设计中,电阻器可能用来做为下拉电阻,或者作为限电流电阻。
1.4 晶体(XTAL):对于stm32而言,一般需要使用外部晶体来作为主时钟,从而提供stm32的时钟源。推荐使用的XTAL为8Mhz或者16Mhz。
stm32中使用的系统时钟由运行时钟(RCC)提供,其作用是将外部晶体的频率转换成系统时钟。stm32主频的设置能够对系统的性能产生较大影响。
如今,有些客户或设计师考虑使用RC振荡器来实现系统时钟,其理由是这样可以更便宜地实现振荡器的功能,而且不需要外围元器件去稳定和控制系统的时钟,减少元器件的加工焊接成本。
然而,使用RC振荡器可能会出现以下问题:
2.1 系统时钟的稳定性和精度可能不高。
2.2 每一片MCU的时钟都不一定相同。这意味着,如果MCU的RC振荡器被错误地关掉,重新开启时,系统时钟的精度将因为其与其他MCU不同而产生偏差。
因此,推荐使用外部晶体作为系统时钟,避免使用RC振荡器。
针对极端低功耗的设计和应用,一些特殊的性能要求会被提出。在我们的电路设计中,外部外设和stm32的电源管理是主要的功率消耗源,功耗优化以及合理的设计可以提高手持设备的电池寿命,并减少机器的待机时间。
在这种场景下,BGA贴片是一种更优的解决方案,由于BGA的外形尺寸比QFP要小,其焊盘密度也高得多,PCB板空间更为紧凑,从而有利于在单个PCB板上容纳更多的外设以及工艺要求更高的局部功耗管理电路。
与QFP贴片不同的是,BGA贴片具有简单的布局模式,较少的导线交叉点和更紧凑的电路布局是其优势。因此,使用BGA贴片能最大化地减少PCB板上的复杂度。其次,PCB板的空间利用率也比QFP贴片更高。
总之,对于stm32的低功耗设计,使用BGA贴片可以实现优秀的功耗管理及PCB布局优化。BGA贴片在PCB布局上是一种十分优秀的解决方案,同时涉及到更高的工艺要求和制造成本。因此,对于BGA贴片来说,应用场景仅仅是在需要具有高可靠性的控制器和高性能高集成度的场景,例如汽车等领域。