STM32L562开发板开箱记 STM32L562E-DK Discovery kit电路功能分析

上一篇介绍了STM32L5的芯片特性，这篇就不再啰里啰唆了，直接上开发板。

STM32L562E-DK，为什么是这块而不是STM32L552？原因是L552没有硬件AES、PKA模块，进行RSA公密钥算法、数字签名运算肯定是要慢些。

这块板子等了蛮长时间，起初为了节省时间不想从国外直邮，于是选择在淘宝上购买，问了下客服有现货，提交采购。结果一等就是两个礼拜，原来现货是假的，他们也是国外直邮... ...

试了下板子出厂自带的Demo，一个功耗测量，一个基于AI的手写输入，一个蓝牙，一个音频播放器。没什么好玩的，毕竟MCU而且没有以太网或者wifi。

 

正面照：（手机成像质量有限，图片照搬官网）

 

背面照：

 

看到背面我直接傻了眼，这密密麻麻像运放一样的是啥玩意？咋还多出个STM32L496？多赚了一个MCU？看来要看下原理图了，琢磨琢磨这电路怎么回事。官网资料：STM32L562E-DK资料

原理图一共24页，最后一页是3D展示。我这LJ电脑一翻到最后一页就卡死。。。

 

 

官方对开发板的介绍

在ST官网搜索，UM2617-Discovery kit with STM32L562QE MCU 4.0.pdf，此文档对 STM32L562E-DK Discovery kit做了详细的硬件功能介绍。

 

 

电源电路

整版供电电源选择：

    

5V_USB_CHGR，是CN17的USB-Micro（STLK）的电源，它经由 U47 STMPS2151STR输出5V_STLK。STMPS2151STR为单通道配电开关，具有过流保护、过热保护、欠压锁定等功能，可有效地对电路意外过流进行保护。

5V_PM_USB，由CN16的5V_VUSB_PM经由 U36 STMPS2141STR而来。STMPS2141STR与STMPS2151STR功能及参数一致，不同的是Enable使能引脚的控制电平。

5V_UCPD，由CN15的USB-TypeC口的 VBUSc经过TCPP01-M12而来。TCPP01-M12为ST的USB-TypeC端口保护器，具有ESD保护、短路保护、开漏故障报告等功能。

5V_VIN，由VIN而来，使用LD1117S50TR，实现12V-5V的线性稳压。VIN由CN18而来，用来扩展arduino板卡，在背面可以插接与arduino接口相同的模块。

5V_STLK、5V_VIN、5V_UCPD、5V_PM_USB、5V_USB_CHGR，经由JP4使用跳线帽进行选通，输出5V和5V_PM。

 

MCU稳压：

    

5V，经由U46、U44，TPS62743，DCDC稳压，降压为3V3、1V8。不得不说TPS62743实在是太小了，刚开始找半天发现怎么找不到，明明PDF上说就是在这个位置，后来才发现原来这个跟0603电阻一样大的东西就是它。

5V与5V_VUSB_PM，经由U49 ST1L05BPUR，降压为3V3_MCU_PM。5V也作为CN3、CN18的对外电源输出。

3V3_MCU_PM作为U22 STM32L496的电源、U19 STLM75M2F温度传感器的电源。

STM32L496只负责电流测量、温度监控等功能。结合ST宣传的在线电流调试，可以猜出，L496的功能主要是电流监测，尤其是在L562进入低功耗模式时，L496通过CN16 USB通信提供了板上实时电流监控的功能。

 

MCU电源选择、及电流测量选择：

3V3、1V8经由JP3跳线帽选通，输出VDD。3V3的功能很杂，给各种外设供电还做对外的输出。1V8除了在跳线帽做选通没别的用。

VDD、DYN_OUT经由SW1开关选通，输出VDD_MCU。VDD_MCU用来给L562供电。

5V、PM_PWR_EN，经由SW1开关选通后，输出SMPS_PWR_EN，控制着3V3、1V8的使能。图中PM_PWR_EN是经过一个电阻R162与L496的引脚连接的，但R162是默认断开未焊接的，故SMPS_PWR_EN仅由5V控制。

功能声明：JP3只是为了选通L562的电源电压，除非为了测试1.8V的L562外设，其它大多数情况都使用3V3。如果需要测量L562的功耗电流，则SW1必须拨动到电路板的PM_MEAS侧（左侧）。

 

电流测量部分稳压电源：

5V_PM经由U34 ST1L05BPUR，输出3V3_PM。5V_PM与3V3_PM共同为电流测量电路供电。

 

ST-LINKV3的电源：

5V_VIN、5V_UCPD、5V_USB_CHGR、5V_PM，使用二极管选通，经由U52 LD3985M33R，输出3V3_STLK。

3V3_STLK为U25 STM32F723供电，STM32F723作用是作ST-LINKV3调试器。

 

LCD液晶屏背光驱动：

5V经由U9 STLD40DPUR，作用是为液晶屏的背光LED提供恒流驱动。

 

VDD给除了上述描述过的外设之外的绝大部分外设供电。

 

看原理图之前，打死我都想不到，这电路板上有近1/3的元件与电源及电流测量有关，F**k！

结合以上电源的分析，板卡主要有6种供电方式：

• 1.CN17插入USB-Micro线，JP4跳线帽位于5V_STLK位置。（推荐这种方式，供电电源经由配电保护开关，可防止过流、短路造成的硬件损坏）
• 2.CN17插入USB-Micro线，JP4跳线帽位于5V_CHG位置。（不推荐，如果电路板裸露，碰巧有金属杂物接触板卡，可能造成损坏）
• 3.CN15插入USB-TypeC线，JP4跳线帽位于5V_UCPD位置。（不推荐）
• 4.CN16插入USB-Micro线，JP4跳线帽位于5V_PM_USB位置。（推荐，电流经由配电保护开关）
• 5.背面插接arduino板卡，由arduino对L562开发板供电，JP4跳线帽位于5V_VIN位置。
• 6.JP4跳线帽位于5V_VIN位置，外部5V电源供电。（不推荐，如外部5V电源无过流保护，很容易造成板卡损毁）

 

SW1作用：SW1拨动到电路板的PM_MEAS侧（左侧），可以测量L562的工作电流。

SW2作用：L496的BOOT启动模式选择。拨动到APPLL上电后从ROM正常启动运行，拨动到BOOT上电后开始USB-DFU固件升级。

背面的STM32L496只负责电流测量、温度监控等功能。LCD是挂接在L562上的。L496可通过UART与L562通信，传递电流、温度信息。也可通过USB与上位机通信。

 

其他外设

• 1：U2，STG3692QTR，高速4路2：1模拟开关，用于CN2扩展外部I2S麦克风输入。
• 2：U1，CS42L51-CNZ，双通道音频编解码器。
• 3：CN1，TF卡座。
• 4：U4，EMIF06-HSD03F3，6线EMI滤波器、ESD保护。
• 5：U5，SN74LVC2T45DCUT，L496与L562间UART通信的电平转换。
• 6：U6，MX25LM51245GXDI0A，512MBit Nor Flash。
• 7：U7，STM32L562QEI6QU。今天的主角，110MHz主频的Cortex-M33，添加了TrustZone，LCD也是由它驱动显示的。
• 8：U3，STG3692QTR，高速4路2：1模拟开关，用于CN3、CN4扩展外部接口。
• 9：SW1，拨动到电路板的PM_MEAS侧（左侧），可以测量L562的工作电流。
• 10：U9，STLD40DPUR，为液晶屏的背光LED提供恒流驱动。
• 11：CN6，给ST-LINKV3调试器烧录固件用的Debug接口。
• 12：U8，ECMF02-2AMX6，高速差分信号共模滤波器，给CN15 USB-TypeC滤波。
• 13：CN10，STM32L496的Debug接口。
• 14：B1，STM32L562的复位按键。
• 15：B2，STM32L562的用户按键。
• 16：U10，LD1117S50TR，5V线性稳压芯片，用于将arduino的12V电源降压到5V。
• 17：U11，SPBTLE-RFTR，ST的蓝牙模块。
• 18：CN8，STM32L562的Debug接口。
• 19：CN9，STM32L562的Debug接口。
• 20：U12，ESDALC6V1W5，单片4通道ESD保护器。
• 21：JP4，板子5V供电电压的选通。
• 22：LD4、LD5、LD6、LD7，L496的状态LED。
• 23：CN2，扩展外部I2S麦克风输入。
• 24：CN3，扩展外部接口。
• 25：CN4，扩展外部接口。

 

• 1：U21，TCPP01-M12，USB-TypeC端口保护器，具有ESD保护、短路保护、开漏故障报告等功能。
• 2：U25，STM32F723，作为ST-LINKV3调试器。
• 3：U42，ECMF02-2AMX6，高速差分信号共模滤波器，给CN17 USB-Micro滤波。
• 4：U47，STMPS2151STR，单通道配电开关，具有过流保护、过热保护、欠压锁定等功能，可有效地对电路意外过流进行保护。对CN17的USB-5V电源输入进行保护。
• 5：U45，ESDALC6V1W5，单片4通道ESD保护器。
• 6：U37，U43，SN74LVC2T45DCUT，提供ST-LINKV3与L562间的电平转换。
• 7：U52，LD3985M33R，给ST-LINKV3提供3.3V的线性稳压。
• 8：U44，U46，TPS62743，DCDC开关稳压芯片，分别输出1.8V与3.3V，供L562选用。
• 9：U51，LSM6DSO，MEMS三轴加速度计 + 三轴陀螺仪。
• 10：U32，U38，U48，166mA过流和短路保护电路.
• 11：U19，STLM75M2F，I2C总线温度传感器。
• 12：U23，TSV992AIST，外部电流测量电源。
• 13：U18，U35，U24，T1、T5、T6、T7、Q5、Q7。动态电流测量电路。
• 14：U29、U30，300nA~75μA 低电流范围测量电路，直流偏置。
• 15：U40、U41，75μA~150mA 大电流范围测量电路.
• 16：U22，STM32L496VGT6，主要负责对L562进行电流测量、PCB温度测量，并通过串口与L562通信。（它不参与LCD的显示驱动）
• 17：U34，ST1L05BPUR，为电流测量电路提供3.3V线性稳压。
• 18：U36，STMPS2141STR，单通道配电开关，具有过流保护、过热保护、欠压锁定等功能，可有效地对电路意外过流进行保护。对CN16的USB-5V电源输入进行保护。
• 19：U27，ECMF02-2AMX6，高速差分信号共模滤波器，给CN16 USB-Micro滤波。
• 20：U49，ST1L05BPUR，为L496-MCU提供3.3V线性稳压。
• 21：U16，SPH0641LM4H-1，I2S接口MEMS硅麦克风。
• 22：U17，ESDA6V1BC6，对耳机端口提供ESD保护。
• 23：CN13，3.5mm耳机输出。
• 24：CN14，电容触摸屏的IIC通信接口。
• 25：CN16，USB-Micro接口，用于L496下载固件和USB调试。
• 26：B3，L496的复位按键。
• 27：SW2，L496的BOOT选项开关。
• 28：CN20，外部电流测量的电源。
• 29：CN17，USB-Micro接口，用于ST-LINKV3调试器。
• 30：USB-TypeC接口，L562的USB。
• 31：arduino扩展接口。