### 1. STM32F103最小系统模块

#### 模块描述
STM32F103最小系统模块是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器开发板，主频72MHz，具有丰富的外设接口。该模块集成了电源管理、时钟电路、复位电路和调试接口，可直接用于嵌入式系统开发。适合电赛中大部分控制类、数据采集类题目，性价比高，开发资源丰富，是电赛最常用的主控芯片之一。

#### 工作原理
```
[外部电源5V] → [AMS1117-3.3V稳压] → [3.3V供电]
                                        ↓
[8MHz晶振] → [PLL倍频] → [72MHz系统时钟] → [STM32F103C8T6]
                                        ↓
[32.768kHz晶振] → [RTC实时时钟]          ↓
                                   [GPIO/ADC/UART/SPI/I2C/PWM等外设接口]
[SWD调试接口] ← [SWDIO/SWCLK] ←──────┘
```

#### 技术指标
  * 处理器内核: ARM Cortex-M3
  * 主频: 72MHz
  * Flash: 64KB/128KB
  * SRAM: 20KB
  * GPIO: 最多37个I/O口
  * ADC: 2个12位ADC，16通道
  * 定时器: 7个（包括2个高级定时器）
  * 通信接口: 2×UART, 2×SPI, 2×I2C, 1×USB, 1×CAN
  * 工作电压: 2.0V-3.6V
  * 工作温度: -40°C至+85°C

#### 接口管脚定义
| 管脚号 | 管脚名称 | 功能说明 | 备注 |
|--------|----------|----------|------|
| 1 | VBAT | 备用电池电源 | RTC供电 |
| 7 | NRST | 复位引脚 | 低电平复位 |
| 8 | VSSA | 模拟地 | ADC参考地 |
| 9 | VDDA | 模拟电源 | ADC参考电源 |
| 10 | PA0-PA15 | GPIO端口A | 复用功能 |
| 26 | PB0-PB15 | GPIO端口B | 复用功能 |
| 44 | BOOT0 | 启动模式选择 | 接地正常运行 |
| 46-47 | SWDIO/SWCLK | SWD调试接口 | 程序下载 |

#### 板上设置和信号指示
  - 电源指示灯: 红色LED，3.3V供电指示
  - 用户LED: PC13连接LED，可编程控制
  - 复位按键: 连接NRST，手动复位
  - BOOT跳线: BOOT0接地/3.3V选择启动模式
  - SWD接口: 4针排针（3.3V, GND, SWDIO, SWCLK）
  - USB接口: Micro USB，可用于供电和通信

#### 电气指标
  - 供电电压: 5V（USB）或3.3V-5V（外部）
  - 输出电流: 单个I/O最大25mA，总电流150mA
  - 功耗: 运行模式36mA@72MHz, 待机模式2μA
  - ADC精度: 12位，±1LSB
  - ADC采样率: 最高1Msps
  - GPIO电平: 3.3V CMOS（5V容忍）

#### 使用说明
  - 供电: 通过USB或外部5V供电，自动稳压至3.3V
  - 程序下载: 使用ST-Link通过SWD接口下载程序
  - 时钟配置: 外部8MHz晶振，PLL倍频至72MHz
  - GPIO使用: 配置为输入/输出/复用功能，注意电流限制
  - ADC使用: 配置采样时间，注意参考电压为3.3V
  - 通信接口: 根据需要配置UART/SPI/I2C波特率和参数
  - 中断优先级: 合理配置NVIC中断优先级分组

#### 全国大学生电子设计竞赛相关赛题
  * 2019年A题: 电动小车动态无线充电系统（主控制器）
  * 2019年C题: 线路负载及故障检测装置（数据采集与处理）
  * 2017年A题: 微电网模拟系统（主控制器）
  * 2017年E题: 远程幅频特性测试装置（信号处理）
  * 2015年B题: 风力摆控制系统（实时控制）
  * 2015年D题: 风力摆控制系统（增强版）
  * 2013年A题: 单相AC-DC变换电路（控制核心）
  * 2011年A题: 开关稳压电源（PWM控制）

#### 应用技术要点总结
  - 时钟配置: 正确配置HSE和PLL，确保72MHz稳定运行
  - 中断管理: 合理设置中断优先级，避免中断冲突
  - 定时器应用: 利用高级定时器实现PWM互补输出和死区控制
  - ADC多通道采集: 使用DMA+定时器触发实现高效采集
  - 串口通信: 使用DMA发送接收，减少CPU占用
  - 低功耗设计: 利用睡眠/停机模式降低功耗
  - 抗干扰措施: 电源去耦、地线处理、时钟滤波
  - 程序优化: 使用编译器优化、查表法、定点运算提高效率

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