原理图

一、TPYE-C 16pin

1、引脚解释

VBUS 电源

SBU1/SBU2 USB3.0音视频传输

CC1/CC2 识别正反插，主/从设备

DP/DN 差分信号

规定CC1和CC2接一个5.1kΩ的下拉电阻

2、原理图

3、元器件解释

R1/R2 下拉电阻

C2/C11 滤波电容

F1 保险丝

二、复位电路

1、原理图

2、原理解释

单片机上一般会有一个引脚（RST）。这个引脚可以感知外部网络传过来的是高电平还是低电平。然后根据MCU的内部设计，数据手册可能会告知用户。默认情况下，你给这个引脚低电平，MCU就会正常执行代码。如果你给了他高电平一定时间。它就会清除掉目前所有的状态，重新从代码的第一行开始执行。

（1）在上电的瞬间，电容处于充电状态，此时电容相当于一根导线，RST引脚得到高电平。

（2）在上电一段时间后，电容充满，此时电容相当于短路，这个时候RST将拿到低电平。

（3）按下开关后，RST引脚相当于直接接到VCC，此时RST引脚将是高电平，这个状态维持几十us，MCU就会清空当前状态，重新回到第一行代码开始执行。

三、5V转3V3电路

1、原理图

C4/C12 滤波电容

VIN 输出电源

VOUT 输出电流

2、多余的电压去哪了

当使用LDO（低压差线性稳压器）将5V输入电压降至3.3V输出时，剩余的1.7V电压差会以热量的形式被耗散。LDO通过其内部的通道电阻来调节电压，而这个过程中多余的电压转换成热能，这是线性调节器的一种普遍特性。因此，随着输入与输出电压之间的差值增大，LDO所产生的热量也会相应增加。这种热量需要通过适当的散热措施来管理，以防止设备过热，保证系统的稳定运行。这是设计中需要考虑的一个重要方面，特别是在高功率应用或高压差条件下。

3、为什么要从5V转到3V3

• 5V是早期的标准电压

早期的数字电路系统中，5V是一个常见的标准电压值。许多早期芯片和设备都需要5V供电才能正常工作，包括USB协议的标准电压也是5V。在更早期的工控设备中，12V和24V也是常见电压。

• 电压降低趋势

随着半导体制造工艺的进步，尤其是制程工艺的进步，芯片可以在更低的电压下工作。降低工作电压可以显著减少功耗和发热，这是非常重要的，尤其是在现代高性能计算设备中，如CPU和内存条，这些设备通常只需要1V多点的电压即可正常工作。

• 3.3V在嵌入式设备中的应用

对于小型嵌入式设备，由于内部电路规模较小，不需要像CPU和内存条那样复杂的制程工艺。因此，3.3V成为在制作成本和功耗之间的一个平衡点。相比5V，3.3V仍然能够提供足够的驱动能力，同时显著减少功耗和热量。所以在当今的嵌入式领域，常见的电压大概就是5V和3.3V了。

四、晶振电路

1、原理图

2、为什么说晶振是MCU的心脏

在数字电子学的背景下，我们知道现代CPU的运作需要依靠时序波动的电压信号来捕捉上升沿，并在这些上升沿到达时推动芯片内部指令的执行。为了在电路板上生成这种波形，现代计算机主要使用由石英材料制成的石英晶振。石英晶振能够提供非常稳定且精确的时钟信号，这对于确保计算机和其他数字设备的准确性和可靠性至关重要。

3、为什么选用11.0592MHZ的晶振呢

• 分频系数 = 晶振频率 / (32 × 波特率 × 12) = 11059200 / (32 × 9600 × 12) = 3，结果为整数，无误差。
• 若选用 12MHz 晶振，计算相同波特率时会出现较大误差（如 9600 波特率误差约 2.1%），可能导致通信失败。
   

五、烧录模块

1、原理图

2、烧录与供电控制

经过前面的了解，我们知道STC89C52RC必须得先彻底断电关机然后再上电开机才能进行程序的下载。因此在程序烧录时，我们要做下面的操作：

（1）正常状态（未下载程序时）

下图所示，是未进行程序烧录时，模块间的供电关系。

（2）电脑打开烧录软件，通过USB与核心板上的CH340N通信并开始下载

（3）CH340N等待STC89C52RC接受数据

因为STC89C52RC只会在上电启动时检查下载信号，而我们的MCU早已通电并进入工作模式，因此不会理会CH340N。这时，电脑和CH340N都处于就绪状态，等待STC89C52RC的响应。

（4）手动断开自锁开关，让MCU断电关机

现在手动断开自锁开关，MCU会失去电力供给，最终关机。需要注意的是，开关仅管理MCU最小系统的供电，并不影响CH340N的供电。如果此时断开CH340N的电源，电脑将检测到设备断开连接，导致下载操作失败。

（5）再次按下开关，重新为MCU供电

现在再次按下开关，开关闭合后，MCU会重新上电并启动。

（6）MCU启动后执行下载信号检查

MCU启动后，会首先检查其RxD引脚上是否有下载信号。此时，CH340N已经等待了很长时间。当MCU进入检查模式后，CH340N立即与其建立通讯，从而退出等待状态。随着CH340N退出等待状态，PC上的软件也会继续传输要下载的程序。

（7）烧录完成，MCU进入工作状态

随着烧录的完成，电脑到CH340N的数据传输停止，CH340N到MCU的数据流也随之终止。随后，MCU进入工作模式，执行刚刚下载的程序。