STM32F407开发板设计进度

STM32F407ZGT6 系统开发板 — 设计进度存档

保存日期：2026-08-14
用途：通用学习/调试型开发板（类似正点原子探索者 / 野火霸道）
EDA 工具：立创EDA（嘉立创）
主控：STM32F407ZGT6（Cortex-M4F @168MHz，1MB Flash，192KB RAM，LQFP144，114 个 GPIO，11 个 VDD）

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一、当前状态总览

已完成模块（按顺序）：电源 → 最小系统（晶振/复位/启动/下载调试）→ USB转串口 → LED/按键 → 存储（AT24C02 + W25Q128）→ 通讯接口（额外USART / RS485 / CAN）→ 以太网（LAN8720A + HR911105A）

待完成模块：杂项传感器（蜂鸣器/DS18B20/红外）、LCD（FSMC+触摸）、DCMI摄像头（与SDIO冲突需取舍）

引脚占用：约 45 个，剩余空闲约 69 个（共 114 个）

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二、已完成模块明细

1. 电源

• 主 LDO：MCP1727-3302E/SN（1.5A，3.3V 固定输出，SOIC-8，含 SHDN/PWRGD/CDELAY/SENSE）
• 11 个 VDD 全部接 3.3V，每脚就近 100nF 去耦
• VDDA 用磁珠（约 200Ω@100MHz）隔离 + 100nF 到地；VREF+ 接 VDDA（本板不用 VREF-）
• 去耦电容是并联（电源对地分路），不是串联

2. 最小系统

• 晶振：HSE 8MHz（OSC_IN/OSC_OUT）+ LSE 32.768kHz（OSC32_IN/OSC32_OUT），负载电容 CL=C/2+Cstray
• 复位：NRST 接按键 + 10k 上拉 + 100nF 到地
• 启动：BOOT0 跳线选择（0=Flash 启动 / 1=系统存储器 ISP 下载），BOOT1 接地
• 下载调试：SWD（PA13=SWDIO，PA14=SWCLK），用牛角座引出
  • 牛角座按你的 ST-Link 克隆版 1:1 接线：RST=1、SWCLK=2、SWIM=3(悬空)、SWDIO=4、GND=5/6、3.3V=7/8、5V=9/10(不接)

3. USB 转串口

• CH340C，接 USART1：PA9(TX) / PA10(RX)（交叉：STM32 TX→CH340 RXD，STM32 RX←CH340 TXD）
• 5V/3.3V 电平匹配：F407 的 PA9/PA10 非 5V 容忍，CH340 5V 供电时 TXD 输出约 4.5V，需串 1kΩ 限流（靠 STM32 内部钳位二极管）

4. LED / 按键

• LED：PF9(LED0 红) / PF10(LED1 绿)，低电平点亮
• 按键：PE4(KEY0) / PE3(KEY1) / PE2(KEY2) / PA0(WKUP)，WKUP 上拉

5. 存储

• AT24C02（I2C EEPROM，256B）：I2C1 = PB6(SCL) / PB7(SDA)，外接 4.7k 上拉
• W25Q128JVSIQ（SPI NOR Flash，16MB，不是EEPROM）：SPI2 = PB12(CS) / PB13(SCK) / PB14(MISO) / PB15(MOSI)
  • 注：原计划挂 SPI1(PA5/6/7)，因 PA7 被以太网 CRS_DV 占用，改挂 SPI2

6. 通讯接口

• 额外 USART：USART3 = PB10(TX) / PB11(RX) → 引出排针接其他设备
• RS485：SP3485（半双工），USART2 = PD5(TX) / PD6(RX)，DE/RE 用 GPIO 控制，A/B 端 120Ω 终端电阻 + 偏置
• CAN ×1：TJA1050 / SN65HVD230，CAN1 = PB8(RX) / PB9(TX)，PB8/PB9 非 5V 容忍需串 1kΩ

7. 以太网（LAN8720A + HR911105A，RMII 模式）

• PHY：LAN8720A，25MHz 晶振接 XTAL1/CLKIN(pin4) 与 XTAL2(pin5)，2×20pF 到地
• 网络变压器 RJ45：HR911105A（内置变压器）
• RMII 引脚分配：

信号	STM32 引脚
REF_CLK	PA1
MDIO	PA2
CRS_DV	PA7
MDC	PC1
RXD0	PC4
RXD1	PC5
TX_EN	PG11
TXD0	PG13
TXD1	PG14
nRST(复位)	PD3

• 晶振 YSX321SL（3225 封装 4 脚无源）：2 脚功能脚（无极性，对角）+ 2 脚外壳地接 GND

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三、已解决的引脚冲突记录（重要）

1. PA7：W25Q128 的 SPI1_MOSI vs 以太网 CRS_DV → 解决：W25Q128 改挂 SPI2（PB12~PB15）
2. PB12/PB13：W25Q128 SPI2 vs CAN2 → 解决：砍掉 CAN2，只保留 1 路 CAN
3. PA2：RS485 USART2_TX vs 以太网 MDIO → 解决：RS485 改挂 PD5/PD6
4. PB6/PB7：I2C1 vs DCMI → 保留 I2C1（AT24C02），DCMI 用备用脚或放弃
5. PC8/PC9：SDIO vs DCMI → 待定（见下方待完成）

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四、待完成模块（明日续点）

1. 杂项传感器：蜂鸣器（预留 PF8 或类似）、DS18B20、红外接收
2. LCD 屏：FSMC 并行接口 + 触摸（建议 XPT2046）
3. DCMI 摄像头：与 SDIO 冲突（PC8/PC9、PB6/PB7），需和 SDIO 二选一
4. 收尾：完整引脚表导出 Excel/CSV、封装核对、BOM 清单

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五、明日续做建议

• 先把「杂项传感器 + LCD + DCMI」三个模块引脚定完，再整体核对一遍完整引脚表
• SDIO vs DCMI 的取舍：通用学习板建议保留 SDIO（microSD 卡，更常用），DCMI 可做成插针复用或放弃