- 6 处裸形 Trap05(V0.0 报告 5 处 + V0.1 报告 1 处)→ TRAP-NET-05,序号不变只补模块码 - 语义已核对:属主条目 docs/问题记录/CH395F_Trap_Records.md 的 TRAP-NET-05 就是 CH395F 与 RTL8305 自动协商不兼容,同名不同义的担心排除掉了 - 别名表登记 Trap05 → TRAP-NET-05(scope 限定这两个文件,写进真容器 aliases) - rename_ids.py 解除对 docs/硬件平台/ 的排除(芯片手册仍排除) - 注册表 TRAP 族注记改为事实:该目录仍不进门禁扫描语料——粗测约 4200 处 R/C/D/J/X/U/T 位号,位号类型识别做完前纳入只会让 --strict 为位号天天拦提交 验证:id-check --strict 无台账外新账;doc-links 失效与待确认均 0; 改名文件 BOM=否、CR=0、U+FFFD=0;未改 C/H,不需 @build
36 KiB
V0.1 硬件网表详细分析报告(相对 V0.0 差异版)
一句话结论:V0.1 与 V0.0 架构完全一致(19 颗芯片料号、电源树、隔离串口段、以太网链路、存储/RTC 全部原封未动);本次改版 = 裁剪(删 LCD/按键/TVS)+ 大面积 U17 引脚重排 + ADC 前端通道对应关系置换 + 调试口改型(H2→CN2 XH-3A)。V0.0 待办中仅 A1(D1/D2 去焊盘)落实,B1/B2/B3②/A2 均未处理;网表未新增任何设计缺陷类型,但引脚重排使 固件 BSP 必须整体重映射,且 AIN↔ADC 通道置换(17 路中 13 路变了)必须同步软件通道表,否则采到的量全部对错通道。
数据手册逐脚核对结论(§11,依据
docs/芯片手册/stm32f405rg.md,DS8626 Rev 12):① 网表脚号 = 数据手册 LQFP144 脚号(V0.0 报告"编号与数据手册不符"的结论系作者记忆偏差,予以推翻,V0.0 §3.3-3 的实物抽查项由手册证据直接关闭);② V0.1 全部 30 个换脚网络经手册 AF/GPIO/ADC/SWD 核对电气上全部成立,未发现"不可能连接";③ V0.1 处理了 V0.0 的 2 处引脚问题(2026-10-09 勘误:其中 ADC17 一处定性有误,只有 SWCLK 是真实设计缺陷,见 §4.6 勘误段):SWCLK(V0.0 接 104=PA12,非 JTAG 脚 → V0.0 实板 SWD 不通,实测飞线至 PA14 调通 → V0.1 改 109=PA14)与 ADC17(V0.0 接 46=PB0 → V0.1 改 44=PC4;PB0 实为ADC12_IN8并非无效脚,此改版的实际收益是解除与 LED2 的复用,PC4 的正确通道号是ADC12_IN14);④ 新核出 3 项关注点(V7 VCAP 电容值未标注 / V8 子板 LED 3 线落在 PC13/14/15 的 3mA 限 / V9 V0.1 主板 SDIO 固定引脚组全部被占用)。本文只写差异。凡本文未提及的器件、网络、电路,均与 V0.0 完全一致,结论直接沿用
V0.0_网表详细分析报告.md(下称"V0.0 报告")。
- 分析对象:
V0.1.tel(341 行,本目录) - 对照基线:
V0.0.tel(369 行)+ V0.0 报告全文 - 核实方法:脚本对两份网表做 $PACKAGES/$NETS 逐脚比对(元件增删、封装/值变更、网络增删、网络成员变更、逐引脚归属网络变更),差异逐条人工复核(方法见附录 A);U17 全部脚位另按数据手册(
docs/芯片手册/stm32f405rg.mdTable 7/9)逐脚核对功能/AF,并与STM32F407-Demo.ioc、Inc/main.h代码引脚交叉验证(§11) - 分析日期:2026-09-20
1. 差异速览
1.1 规模
| 指标 | V0.0 | V0.1 | Δ |
|---|---|---|---|
| 网表行数 | 369 | 341 | −28 |
| 元件($PACKAGES 收录) | 236 | 215 | −21(删 22、增 1) |
| 网络数 | 251 | 229 | −22(删 22、增 0) |
| 网表中出现的引脚数 | 940 | 846 | −94 |
| 成员发生变化的共有网络 | — | 55 | 见 §3–§7 |
1.2 六类变化
| # | 类别 | 内容 | 详见 |
|---|---|---|---|
| Δ1 | 接口裁剪 | H1(16pin 8080 LCD 接口)整体删除(14 个 LCD_* 网络);SW2 |
§2、§3 |
| Δ2 | 调试口改型 | H2(2.54 排针)→ CN2(XH-3A,2.5mm 3P),脚序保持 1=SWDIO / 2=SWCLK / 3=GND;SWCLK 的 U17 脚位 104→109 | §2、§4.6 |
| Δ3 | U17 引脚重排 | TPAFE 控制组、UART 三对旋转、SPI1(→U18 耦合线)、U18 桥 11 线、SWCLK、ADC17、LED——共 30 个网络换脚(网名不变);被删 LCD 腾出的引脚区(U17.5~15/18/28/29)接收了桥/SPI1 信号 | §4 |
| Δ4 | LED 丝印倒序 | 6 路 LED 网名不变,但网名↔实板 LED 编号的对应倒序;U17.44/45/46 职责变化 | §5 |
| Δ5 | ADC 前端通道置换 | 17 路 AIN/V_ZL ↔ ADC 输入的电阻对应关系被置换(13 路变化、4 路不变)——功能性变化,软件通道表必改 | §6 |
| Δ6 | 电源/地去容清理 | 删 D1/D2(A1 落实)、C21(3.3V 去耦)、C97(TPAFE AVCC 去耦);C3(RTL8305 1.0V 大容)封装由 220µF/BD6.3 改为 C0805(值未标注) ⚠️ | §7 |
1.3 V0.0 待办在 V0.1 的落实核对(对照 V0.0 §3、§5.3)
| V0.0 项 | V0.1 状态 | 网表证据 |
|---|---|---|
| A1 D1/D2 去焊盘 | ✅ 已落实 | D1/D2 及其 GND/3.3V/G3.3V 成员全部消失 |
| A2 U4 料号改 B0303S | ❌ 未落实 | $PACKAGES 仍记 PWRM-TH_B0505S-1WR3 |
| B1 V33IN 串肖特基 | ❌ 未落实 | U2.37 仍直连 3.3V 网,无新增二极管 |
| B1 引 MDC/MDIO | ❌ 未落实 | U2.25/26 仍无任何网络 |
| B2 主轨改 buck + 5V 排针 + TVS | ❌ 未落实 | U6/U7 SOT-223 不变、G3.3V 双轨不变、无新增 5V 接口/TVS |
| B3② SPI1→U18(EXTKO1/2) 耦合改线 | ⚪ 复核后撤销(无需改线) | 数据手册核对:两线落点(PD8/PD9→PF1/PF2)均无 SPI1 AF 且代码从未配置,实为悬空 GPIO 线,"SPI 流量干扰"不成立;风险并入 B3①(13 条悬空线配置安全电平,§4.4/§11.3) |
| V0.0 §3.4 T1 远端 4/5/12/13 对地旁路 | ❌ 未落实 | 仍悬空 |
| V0.0 §3.4 网名 'R16' 与电阻 R16 撞名改名 | ❌ 未落实 | 网络 'R16' 仍存在 |
| V0.0 §3.4 TPAFE RESET 改 GPIO | ❌ 未落实 | HRST 仍为 R16 10k + C31 上电 RC 脉冲电路 |
| V0.0 §5.3 R35 1.5k→10k(视 U8 分档) | —(条件项) | 仍 1.5k,分档未核则维持原判 |
| 代码项(B3① GPIO 配置、功能级断言) | 与网表无关 | 见本文 §9 固件同步清单(重排后工作量变大) |
1.4 V0.1 新增关注项(建议编号 V1~V10,纳入待核)
| # | 事项 | 建议 |
|---|---|---|
| V1 | AIN↔ADC 通道置换(§6):13/17 路对应关系变化,网名 AINn 与 ADCn 编号不再一致 | 已确认(2026-10-09):置换本身按走线安排处理,固件通道映射表、UI 显示、自检上报同步更新并逐通道实测(→ ADC通道映射说明.md);但"8 路电气量分属两片转换器"不是走线优化,是缺陷 → 见 V10 |
| V2 | C3 封装/值变更(§7):AVDDL 1.0V 大容 BD6.3 220µF → C0805,网表值 '{Value}' 未记录 | 对照 RTL8305 V10OUT 输出电容要求(V0.0 §4.2,手册"需一只外部二极管+大容")核实 0805 容值(0805 上限约 22~47µF)与耐压/ESR;值补录进 BOM |
| V3 | LED 网名↔丝印倒序(§5):net LEDn 现驱动 LED(11−n) | 与结构/丝印确认 LED1 位置定义,固件 LED 序表同步 |
| V4 | SWCLK 引脚 104→109(§4.6):数据手册核对确认 104=PA12(无 JTAG 功能,V0.0 设计缺陷 B4——实测 V0.0 实板 SWD 不通,飞线至 PA14 后调通)、109=PA14=JTCK-SWCLK ✓——V0.0 §3.3-3 的"实物抽查 3 脚"待核项由手册证据关闭(25=NRST、23/24=PH0/PH1、73=PB12 全部与手册一致),V0.1 SWD 连接正确 | 上板时 CN2 烧录/调试通断验证一次(仅物理连线确认) |
| V5 | C97 删除:TPAFE AVCC 去耦由 6 减为 5 颗 | 可接受,留意 ADC 噪声底是否有实测劣化 |
| V6 | 网表卫生:C3、CN2 值未标注('{Value}') | BOM 补值 |
| V7 | VCAP1/VCAP2(U17.71/106)旁路电容 C94/C79 值未标注:数据手册要求 VCAP1/VCAP2 各接 1~4.7µF 低 ESR 陶瓷电容至 VSS(内部 1.2V LDO 稳定裕量) | 实测 C94/C79 容值(若为 100nF 则低于手册建议,168MHz 满负荷下 1.2V 轨纹量/稳定性需留意);值补录 BOM |
| V8 | V15/J3/F3 子板 LED 3 线落在 PC13/PC14/PC15(脚 7/8/9):备份域电源开关供电,手册 Note 3 限灌流 ≤3mA、≤2MHz、不可作电流源 | 核子板 LED 驱动电流需求;超 3mA 则 V0.2 移足驱力脚或子板加三极管扩展 |
| V9 | V0.1 主板 SDIO 固定引脚组全被占用:PC6/PC7/PC8/PC9/PA8(TPAFE 控制)+ PA9(USART1)+ PC10/PC11/PC12/PD2(UART4/UART5)= SDIO 全部 10 脚(F407 SDIO 无重映射) | 架构约束备案:V0.1 主板无 SDIO 能力;当前设计不受影响(代码未启用 SDIO,FatFs 卷在 SPI NAND 上) |
| V10 | 8 路电气量分属两片转换器(V0.1 硬件缺陷,V0.2 改版项):UA/UN/IA 走 TPAFE5160(16 位、同步、±5 V 双极性),UB/UC/IB/IC/IN 走 STM32 ADC(12 位、顺序扫描、0~3.3 V 单极性)→ 跨转换器通道无同一时刻性(相位关系不确定)、精度与量程不一致。详见 §6-3 与 ADC通道映射说明.md §1(2026-10-10 定性更正,登记簿 N-18) |
V0.2 改版:8 路电气量 UA/UB/UC/UN/IA/IB/IC/IN 全部接 TPAFE5160,与 TPAFE 上 5 路备用路(AIN5/13/7/15/12)对调串联电阻在转换器一侧的目的地——元件数量与料号不变,属走线级改动。V0.1 现板:主板侧只做逐通道监视,不做跨转换器的相位/功率/功率因数/矢量运算 |
2. 元件级变化
2.1 删除(22 只)
| 组 | 元件 | 原功能(V0.0) |
|---|---|---|
| LCD 接口 | H1(HDR-TH_16P-P2.54-V-F) | 8080 并口显示模块座(V0.0 §2.2 显示/扩展) |
| 按键 | SW2~SW9(KEY-SMD_4P ×8) | 面板 8 键(V0.0 上拉表 KEY1~8) |
| 按键上拉 | R44、R50、R53、R54、R55、R56、R57、R58(10K ×8) | KEY1~8 上拉(原 10K 组 9 只,仅保留 NRST 上拉 R40) |
| 调试排针 | H2(HDR-TH_3P-P2.54-V-F) | SWD 3P 排针(由 CN2 替代) |
| 轨 TVS | D1、D2(SMB_L4.6 ×2) | 3.3V / G3.3V 对地管——即 A1 的 DNP 管,本次直接去焊盘,A1 关闭 |
| 去耦 | C21(C0603) | 3.3V 主轨去耦一颗(V0.0 判"数量充足",减 1 无碍) |
| 去耦 | C97(C0603) | TPAFE AVCC 去耦 6→5 颗(V5) |
2.2 新增(1 只)
| 元件 | 封装 | 连接 |
|---|---|---|
| CN2 | CONN-TH_3P-P2.50_HCTL_XH-3A-L(XH-3A,2.5mm) |
1=SWDIO、2=SWCLK、3=GND——与 H2 脚序一致,仅连接器改型(V0.0 §4.1 SWD 功能不变,但 SWD 线对调试器线材要求改为 XH 端子) |
2.3 封装/值变更(1 只)⚠️
| 元件 | V0.0 | V0.1 | 说明 |
|---|---|---|---|
| C3 | CAP-SMD_BD6.3(钽/大容)220uF | C0805 '{Value}' | AVDDL(RTL8305 片内 LDO 1.0V 输出)大容改小封装、值未记录——见 V2 |
C45(5V 轨 220µF)仍为 BD6.3,未受影响。
3. 删除的网络(22 个,无新增网络)
- LCD_*(14):LCD_DB0
7、LCD_RD、LCD_WR、LCD_CS、LCD_CD、LCD_RST、LCD_BK(原 H1.2H1.15 ↔ U17)。 - KEY1~8(8):原 SW2
SW9.3/.4 + R44/50/5358.1 + U17.58/59/60/63/64/65/66/67。
其余 229 个网络名称与 V0.0 完全相同;其中 55 个成员/引脚有变化(§4~§7)。
4. U17 引脚重排总表(网名不变、仅换脚——共 30 网)
网表脚号即数据手册 LQFP144 脚号(§11.1 已逐脚证实,V0.0 报告"编号与手册不符"的结论作废);下表"脚"列均为此编号,括号内为手册引脚名。U18 B 侧(子板侧)、U3 数据总线 DB0~15、CH395F SPI、GD NAND SPI、I2C RTC、INT、ST_UART0/2 的 U17 脚位全部不变。
4.1 TPAFE5160 控制组(7 网,V0.0 §4.5)
| 网络 | V0.0 脚(引脚名) | V0.1 脚(引脚名) | 备注 |
|---|---|---|---|
| TP_FRSTDATA | 115 (PD1) | 96 (PC6) | 仍经 R24 4.7k 上拉;⚠ 代码仍配 PD1,待迁 |
| TP_BUSY | 123 (PD7) | 97 (PC7) | ⚠ 代码仍配 PD7(EXTI),待迁 |
| TP_RD | 117 (PD3) | 98 (PC8) | ⚠ 代码仍配 PD3,待迁 |
| TP_CONVST | 118 (PD4) | 99 (PC9) | U3.9/10 侧不变;⚠ 代码仍配 PD4,待迁 |
| TP_OS2 | 55 (PF15) | 100 (PA8) | ⚠ 代码仍配 PF15,待迁 |
| TP_OS1 | 54 (PF14) | 103 (PA11) | ⚠ 代码仍配 PF14,待迁 |
| TP_OS0 | 53 (PF13) | 104 (PA12) | 原 SWCLK 脚;⚠ 代码仍配 PF13,待迁 |
(并口数据 DB015 = U17.56/57/8794/124129/132 = PG0PG15 不变,数据手册核对全部为 FT I/O ✓;OS 三线从原 53/54/55 移入 96104 块。7 个新脚均为合法 GPIO,无 AF 冲突,但 PC6PC9/PA8 与 SDIO 固定引脚组重叠——当前设计不用 SDIO,无实际冲突,见 §11.3/ V9。)
4.2 UART 三对旋转(6 网)——隔离器↔USART 对应关系变化
| 隔离器/通道 | 网络 | V0.0 脚(引脚名/外设) | V0.1 脚(引脚名/外设) |
|---|---|---|---|
| U9(RS232#1) | ST_TX1 / ST_RX1 | 119/122 = PD5/PD6(USART2,AF7) | 113/116 = PC12/PD2(UART5,AF8) |
| U10(RS232#3) | ST_TX3 / ST_RX3 | 111/112 = PC10/PC11(UART4,AF5) | 119/122 = PD5/PD6(USART2,AF7) |
| U11(RS485#4) | ST_TX4 / ST_RX4 | 113/116 = PC12/PD2(UART5,AF8) | 111/112 = PC10/PC11(UART4,AF5) |
三组引脚在 {111,112}→U11、{113,116}→U9、{119,122}→U10 之间做了一轮轮换——即每路串口收发器挂接的 MCU USART 外设实例变了(不是简单走线挪位)。数据手册核对:V0.1 三对引脚的 AF 全部成立(UART4=AF5 on PC10/PC11 ✓、UART5=AF8 on PC12/PD2 ✓、USART2=AF7 on PD5/PD6 ✓),且当前代码(.ioc/main.h)已按 V0.1 组合配置(PC10/PC11=UART4、PC12/PD2=UART5、PD5/PD6=USART2),上板后仍需逐口回环验证(V0.0 §5.1-8 方法)。ST_TX0/RX0(U5 直连,101/102=PA9/PA10,USART1)与 ST_TX2/RX2(69/70=PB10/PB11,USART3)不变。
4.3 RS485 方向控制(1 网)
| 网络 | V0.0 脚(引脚名) | V0.1 脚(引脚名) | 备注 |
|---|---|---|---|
| ST_DIR4 | 114 (PD0) | 110 (PA15) | U8 光耦 LED 阴极侧,逻辑不变(V0.0 §4.4);PA15 为合法 GPIO(属 PA13~PD04 SWJ 重映射区,SWD 模式下作 GPIO 无碍);代码(main.h)已配 PA15 ✓ 与 V0.1 一致 |
4.4 SPI1 → U18 耦合线(2 网,B3② 相关)
| 网络 | V0.0 脚 | V0.1 脚 | 备注 |
|---|---|---|---|
| SPI1_SIMO | 78 (PD9) | 12 (PF2) | 仍接 U18.35;NAND 侧 SPI1(GD_*,133~135/141)不变 |
| SPI1_SOMI | 77 (PD8) | 13 (PF3) | 仍接 U18.33 |
⚠ 数据手册核对更正(§11.3):PD8/PD9(V0.0)与 PF1/PF2(V0.1)均无 SPI1 的 AF(F407 的 SPI1_MOSI/MISO 仅可选 PA7/PB5/PC12,而 PB5 已被 NAND 的 SPI1 占用,同一 SPI1 外设不能同时落在两组引脚)——这两线不是 SPI1 信号,只是 MCU 侧从未配置的悬空 GPIO 线(.ioc/代码均无 PD8/PD9/PF1/PF2 配置)。V0.0 报告 B3② 所述"NAND SPI 流量调制子板 2 线"不成立(无驱动源,线为浮空);真实风险归入 B3① 同类:13 条悬空 GPIO 线(桥 11 线 + 镜像 2 线)驱动子板输出电平不定,靠代码配置安全默认电平解决,无需改线。
4.5 U18 桥 A 侧 11 线(B3 信号组,全部换脚)
| 网络 | V0.0 脚(引脚名) | V0.1 脚(引脚名) | 网络 | V0.0 脚(引脚名) | V0.1 脚(引脚名) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H16 | 79 (PD10) | 5 (PE6) | DQM0 | 96 (PC6) | 14 (PF4) | |
| V15 | 80 (PD11) | 7 (PC13) ⚠3mA | WAIT1 | 97 (PC7) | 15 (PF5) | |
| J3 | 81 (PD12) | 8 (PC14) ⚠3mA | DQM1 | 98 (PC8) | 18 (PF6) | |
| F3 | 82 (PD13) | 9 (PC15) ⚠3mA | RAS | 99 (PC9) | 29 (PC3) | |
| R16 | 85 (PD14) | 10 (PF0) | SDCKE | 109 (PA14) | 28 (PC2) | |
| K3 | 86 (PD15) | 11 (PF1) |
B3 性质不变(仍为 A 侧输入悬空驱动子板输出的浮空风险,修复仍是"代码配置 11 个 GPIO 安全电平");这 11 脚现在占用的是原 LCD 引脚区,V0.0 §4.1/§5.2 中列的旧脚号在 V0.1 全部作废。⚠ V15/J3/F3 落在 PC13/PC14/PC15(备份域电源开关供电,数据手册 Note 3:灌流 ≤3mA、≤2MHz、不可作电流源)——子板 LED 驱动电流若超 3mA 亮度受限,见 V8。另注意 V0.0 报告中"SDCKE=109"的脚在 V0.0 实为 PA14(SWCLK 脚)——与 V0.0 SWCLK 记在 104 同属该板网表 SWD/SDCKE 脚位记录混乱的一部分,V0.1 已全部理顺(§11.3)。
4.6 SWD 与 ADC17(2 网)
| 网络 | V0.0 脚(引脚名) | V0.1 脚(引脚名) | 数据手册核对 |
|---|---|---|---|
| SWCLK | 104 = PA12(AF:USART1_RTS/CAN1_TX/OTG_FS_DP,无 JTAG 功能) | 109 = PA14 = JTCK-SWCLK ✓ | V0.0 设计缺陷(B4),V0.1 修复。实测证实:V0.0 实板 SWD 不通(网表与 PCB 一致,SWCLK 真的接在 PA12 上)——用户飞线至 PA14 后方可调试;V0.1 已更正 |
| ADC17 | 46 = PB0(= ADC12_IN8,2026-10-09 勘误:PB0 确为 ADC 输入脚,见本节末勘误段) |
44 = PC4 = ADC12_IN14 ✓ |
(原判"V0.0 的 ADC17 通道电气上无效"已于 2026-10-09 勘误:PB0 = ADC12_IN8 是有效 ADC 脚,实际问题是与 LED2 复用、代码未读);V0.1 改接 PC4——代码实现该通道必须用 ADC_CHANNEL_14(ADC_CHANNEL_12 = PC2 / pin 30,写错即读到另一只脚) |
(SWDIO 仍 U17.105 = PA13 = JTMS-SWDIO ✓ 不变;46(PB0) 被 LED2 网络接管、44(PC4) 原为 LED1 网络。V0.0 报告"引脚编号与数据手册不符"的判断不适用于这两脚——编号体系本身与手册一致,V0.0 错在把 SWCLK 画到了 104。)
2026-10-09 勘误(依据 DS8626 引脚表逐脚复核,见 §11 引脚核对表): ① PC4 = LQFP144 pin 44 =
ADC12_IN14,并非本报告早期写的ADC12_IN12(ADC_CHANNEL_12对应 PC2 = pin 30)——代码须用ADC_CHANNEL_14; ② PB0 = pin 46 =ADC12_IN8(PB1 = pin 47 =ADC12_IN9),故 V0.0 把 ADC17 接 pin 46 电气上是有效通道,"PB0 非 ADC 输入脚 / 该通道电气上死"的定性不成立——V0.1 改到 PC4 的实际收益是解除与 LED2(PB0)的复用,不是救活死通道; ③ PC5 =ADC12_IN15(不是ADC12_IN13;IN13 = PC3)。 语义分配(UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度)与 17 路端到端映射已固化到docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md。
5. LED 对应关系变化(6 网,网名不变)
V0.0 §2.2/§4.7 的 6 路 MCU 控制 LED(实板位号 LED5LED10,阴极经 R59R64 1k→3.3V,该侧接法不变):
| 网名 | V0.0:U17 脚 → 实板 LED | V0.1:U17 脚 → 实板 LED |
|---|---|---|
| LED1 | 44 → LED5 | 45 → LED10 |
| LED2 | 45 → LED6 | 46 → LED9 |
| LED3 | 47 → LED7 | 47 → LED8 |
| LED4 | 48 → LED8 | 48 → LED7 |
| LED5 | 49 → LED9 | 49 → LED6 |
| LED6 | 50 → LED10 | 50 → LED5 |
即网名↔实板位号由 LED(n+4) 改为 LED(11−n)(丝印顺序相对控制顺序倒序),且网名 LED1/LED2 的驱动脚从 44/45 移到 45/46(44 让位给 ADC17)。CH395F 状态灯 LED1~LED4(U1/Q1 侧,$1N* 网络)不变。固件 LED 序表与结构丝印须按 V3 对齐。
6. ADC 前端通道对应置换(17 路中 13 路变化)⚠️ V0.1 最大软件风险
前端拓扑不变(每路仍为 R 串联 1k + 1k 到 *_GND + 滤波 C,V0.0 §4.7"源阻抗匹配"结论沿用);ADCn 网络侧(电阻→ADC 输入、滤波电容、U3/U17 脚位)除 ADC17 换脚外全部不变;变化发生在电阻→U5(子板计量芯片)侧的 AIN 网络归属:U5 各计量输出脚现在被接到不同的 ADC 输入。
| U5 脚 | 网络 | V0.0:经 Rxx → 到 | V0.1:经 Rxx → 到 | 变化 |
|---|---|---|---|---|
| A3 | AIN1 | R12 → ADC1(TPAFE#1) | R31 → ADC7(TPAFE#7) | ✅ |
| B7 | AIN2 | R17 → ADC2 | R52 → ADC17(STM32,U17.44) | ✅ |
| C14 | AIN3 | R19 → ADC3 | R20 → ADC12(STM32) | ✅ |
| A4 | AIN4 | R23 → ADC4 | R28 → ADC6 | ✅ |
| B6 | AIN5 | R26 → ADC5 | R12 → ADC1 | ✅ |
| C13 | AIN6 | R28 → ADC6 | R5 → ADC9(STM32) | ✅ |
| A5 | AIN7 | R31 → ADC7 | R23 → ADC4 | ✅ |
| B5 | AIN8 | R13 → ADC8 | R19 → ADC3 | ✅ |
| A8 | AIN9 | R5 → ADC9(STM32) | R49 → ADC15(STM32) | ✅ |
| C9 | AIN10 | R46 → ADC10 | R46 → ADC10 | 不变 |
| C10 | AIN11 | R48 → ADC11 | R48 → ADC11 | 不变 |
| B3 | AIN12 | R20 → ADC12(STM32) | R13 → ADC8(TPAFE#8) | ✅ |
| A6 | AIN13 | R45 → ADC13 | R17 → ADC2 | ✅ |
| C12 | AIN14 | R47 → ADC14 | R45 → ADC13 | ✅ |
| B4 | AIN15 | R49 → ADC15 | R26 → ADC5 | ✅ |
| A7 | V_ZL1 | R51 → ADC16 | R51 → ADC16 | 不变 |
| C11 | V_ZL2 | R52 → ADC17(STM32) | R47 → ADC14 | ✅ |
要点:
- TPAFE 8 路 ↔ STM32 ADC 9 路的"归属"也变了:V0.1 中 TPAFE(U3)采 U5 的 B6/A6/B5/A5/B4/A4/A3/B3,STM32 ADC 采 C13/C9/C10/C14/C12/C11/A8/B7——两族通道数(8+9)不变,成员重分。
- 网名 AINn 与 ADCn 编号不再一一对应(如 AIN1→ADC7),任何按"AINn=ADCn"假设的代码/文档/测试都会静默采错通道——这正是 V0.0 §1.6 警示的"静默死亡"型风险,务必以本表建立映射。
- 置换疑似按 U5 连接器物理位置重排走线(TPAFE 8 路恰为 B6→B3 降序)。2026-10-10 更正:置换本身(AINn↔ADCn 编号打乱)可视为走线安排,但**"8 路电气量分到 TPAFE 与 STM32 两侧"属 V0.1 硬件缺陷**——2026-10-09 曾按"计量在子板、主板只做监视"把它确认为"有意设计",该定性作废。缺陷实质:TPAFE 8 通道同步采样、STM32 ADC 顺序扫描且两者无共同采样触发 → 跨转换器通道无同一时刻性 / 相位关系不确定;16 位 ±5 V 双极性 vs 12 位 0~3.3 V 单极性 → 同族量精度与量程不一致。下一版硬件(V0.2)需把 8 路电气量 UA/UB/UC/UN/IA/IB/IC/IN 全部改接 TPAFE5160(与 TPAFE 上 5 路备用路对调串联电阻目的地,BOM 不变),登记簿 N-18。语义分配(UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度检测,其余 8 路备用)与 17 路端到端映射已固化为
docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md(缺陷实质与改版要求见其 §1);固件通道映射表、UI 通道显示、自检逐通道注入验证(V0.0 §5.1-6)按该表执行。
7. 电源/地网络成员变化(拓扑不变)
电源树(V0.0 §2.1)整体成立,仅成员减少:
| 网络 | 移除成员 | 新增成员 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 3.3V | C21.1、D2.1、H1.1、R44/50/53~58.2(×11) | — | LCD 供电、8 键上拉、TVS、去耦 1 颗 |
| GND | C21.2、D1.2、D2.2、H1.16、H2.3、SW2~SW9 各 2 脚(×21) | CN2.3 | |
| G3.3V | D1.1 | — | 其余成员不变(U6/U9/U10/U11/R34/L4 等) |
| AGND | C97.2 | — | |
| AVCC | C97.1 | — | TPAFE AVCC 去耦 6→5(V5) |
VDD50、5V、C3.3V、CGND、AVDDL(成员同,仅 C3 封装变)、STM_VDDA、PGND 成员零变化。U4/L4 隔离电源、U20~U22 跨地电容、L1/L2/L3/L6 均不变。
8. 明确未变的系统(快速确认用)
- 19 颗芯片料号/型号全部不变(V0.0 §1.2 总表照用,仅 U4 料号勘误仍未做);U1/U2/T1/J1/J2/X1/X2/X3 以太网链路逐脚不变(TRAP-NET-05 结论沿用);
- 隔离串口段 U8~U15、CN1 全部网络不变(仅 §4.2/4.3 的 MCU 侧换脚);
- U16 RTC(I2C1,网名 SD_SCL/SD_SDA=PB6/PB7)、U19 NAND(GD_*)、U3 数据总线 DB0
15、U18 桥 B 侧与 strapping(R38R42)、HRST、NRST 等控制语义均不变(除 §4 所列换脚); - 晶振/负载电容、复位电路、CH395F 模式脚 R4、DIS_EEE/PBLED/INT 等 strapping 不变。
9. 固件同步修改清单(V0.1 上板前必做)
现状(
Inc/main.h+STM32F407-Demo.ioc核对):DE/LED/SWD/五组 UART 与 TPAFE 控制组 7 线均已迁到 V0.1 引脚(PA15、PC5/PB0/PB1/PB2/PF11/PF12、PA13/PA14、PC10/PC11+PC12/PD2+PD5/PD6;TPAFE = PC6/PC8/PC9/PC7/PA12/PA11/PA8)——2026-09-21 台架验证:ADC init: OK、无 BUSY 超时(见 §9-1)。
- TPAFE 控制组 7 线迁移(.ioc 重新生成 + main.h):PD1→PC6(FRSTDATA)、PD3→PC8(RD)、PD4→PC9(CONVST)、PD7→PC7(BUSY)、PF13/14/15→PA12/PA11/PA8(OS0/OS1/OS2)——数据手册核对 7 脚均为合法 GPIO ✓(§4.1/§11.3)。已完成并台架验证(2026-09-21):CubeMX 重生成 .ioc/main.h,驱动为宏驱动、逻辑零改动(仅注释同步),烧录后
ADC init: OK/ 无 BUSY 超时,TCP 7003/8888 两轮探测通过。 - UART 实例确认:代码已是 V0.1 组合(RS485#4=UART4 PC10/PC11、RS232#1=UART5 PC12/PD2、RS232#3=USART2 PD5/PD6),AF 均与手册相符 ✓;上板逐口回环验证即可。
- ADC 通道映射表重写(§6):已落地 →
docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md(语义 UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度检测,其余 8 路备用;含 TPAFEbuf[0..7]下标映射、STM32 通道宏、自检注入口径)。STM32 侧 9 路中 8 路在 PA0PA7(IN0IN7),网名 ADC17(pin 44 = PC4)实现时用ADC_CHANNEL_14——原文写的ADC_CHANNEL_12与"第 17 路 = V_ZL2"均已勘误:V0.1 中 ADC17 网名承载 AIN2 = UB,V_ZL2 走 ADC14 = PA5 =ADC12_IN5。当前代码未启用 STM32 ADC(HAL_ADC_MODULE_ENABLED注释状态),属实现时的注意事项。 - 裁剪:删除/停用 LCD(H1 8080)与 KEY1~8 相关代码(若有);面板按键功能如仍需要,需另立需求(V0.1 已无板上按键,仅 SW1 复位保留)。
- 13 条悬空 GPIO 线配置安全默认电平(B3①):U18 桥 11 线(PE6/PC13/PC14/PC15/PF0/PF1/PF4/PF5/PF6/PC2/PC3,LED 灭/继电器断/告警静默)+ SPI 镜像 2 线(PF1/PF2);其中 3 线在 PC13/14/15,只能灌流 ≤3mA(V8)。
- EXTKI×3 读取(如启用)必须配在 PE2/PE3/PE4(脚 1/2/3)——V0.0 §5.2 写的"PC13/14/15"是引脚搞错(那三脚在 V0.1 已被 V15/J3/F3 占用,见 §11.2);硬件通路(U18 A 侧→PE2/3/4)V0.1 未变。
- V0.0 §5.2 功能级断言照做(ADC 注入读回、RS485 回环、CH395F PHY 寄存器读回)。
10. 上板验证补充(在 V0.0 §5.1 基础上追加)
- 按 §6 表逐通道注入(重点验证 13 个置换通道):U5 侧注 1V → 对应新 ADC 通道读数变化;
- 三条串口按 §4.2 新对应回环(RS232#1/#3、RS485#4 与 USART 实例对应确认);
- SWD 用 CN2(XH-3A)烧录/调试通(V4 引脚对应已由数据手册关闭,此项仅验证物理连线/线材);
- 6 路 LED 按新丝印序逐一点亮核对(V3);
- C3 位置实测:确认实际容值与 1.0V(AVDDL)轨质量(V2)。
11. 数据手册逐脚核对(U17 = STM32F407ZGT6,LQFP-144)
依据:
docs/芯片手册/stm32f405rg.md(DS8626 Rev 12,STM32F405xx/407xx 数据手册)Table 7"引脚与球定义"(144 脚全部提取)+ Table 9"复用功能映射";交叉验证对象:STM32F407-Demo.ioc(59 配置脚)、Inc/main.h引脚定义。数据提取脚本见附录 A。
11.1 根本性更正:网表脚号 = 数据手册 LQFP144 脚号
对 V0.1 网表出现的全部 U17 脚位 + V0.0 独有脚位逐一对照手册 Table 7,无一例外全部吻合(抽样证据):
| 网表脚 | 手册引脚名 | 网表网络 | 网表脚 | 手册引脚名 | 网表网络 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/2/3 | PE2/PE3/PE4 | ST_IN_D4/C3/E4 | 23/24 | PH0/PH1(OSC_IN/OUT) | HSE 8MHz |
| 4 | PE5 | CH395F INT | 25 | NRST | 复位 |
| 5 | PE6 | H16(V0.1 新用) | 31/32/33 | VSSA/VREF+/VDDA | AGND / 3.3V |
| 6 / 143 | VBAT / PDR_ON | 3.3V(内部 LDO 开启 ✓) | 34~43 | PA0~PA7 | ADC9 |
| 44 / 46 | PC4 / PB0 | ADC17(V0.1)/ LED2 | 45 / 48 / 49 / 50 | PC5 / PB2 / PF11 / PF12 | LED1/4/5/6 |
| 53/54/55 | PF13/PF14/PF15 | TP_OS0/1/2(V0.0 位) | 56/57 | PG0/PG1 | DB0/DB1 |
| 69/70 | PB10/PB11 | ST_TX2/RX2(USART3) | 73~76 | PB12~PB15 | CH395F SPI2 |
| 87~94 | PG2~PG9 | DB2~DB9 | 101/102 | PA9/PA10 | ST_TX0/RX0(USART1 调试) |
| 105 / 109 | PA13 / PA14 | SWDIO / SWCLK | 111/112/113 | PC10/PC11/PC12 | ST_TX4/RX4 / ST_TX1 |
| 116/119/122 | PD2/PD5/PD6 | ST_RX1 / ST_TX3 / ST_RX3 | 115/117/118/123 | PD1/PD3/PD4/PD7 | TP_FRSTDATA/RD/CONVST/BUSY(V0.0 位) |
| 124~128 / 132 | PGA~PGE / PGF | DB10~DB15 | 133~135 | PB3/PB4/PB5 | GD SCK/MISO/MOSI |
| 136/137 | PB6/PB7 | SD_SCL/SDA(I2C1 RTC) | 138 | BOOT0 | GND ✓ |
| 139/141/142 | PB8/PE0/PE1 | GD_WP/CS/HOLD | 144 | VDD | 3.3V |
结论:V0.0 报告"封装引脚编号(NRST=25、HSE=23/24、PB12-15=73-76、VDDA=32/33)与常见数据手册图记忆不符"是作者记忆偏差(V0.0 分析时未实际比对在库手册)——网表编号与手册完全一致。因此:
- V0.0 §3.3-3 的实物抽查 3 脚(25=NRST、23/24=8MHz 波形、73=PB12)由手册证据直接关闭,无需再实测;
- 自本报告起,所有网表脚号可直接按手册读引脚名(§4/§11.3 各表已注明);
- 手册 Table 7 中 48/49 为合并行:48 = PB2/BOOT1、49 = PF11(F407 无 BOOT1 功能,PB2 为普通 GPIO)。
11.2 对 V0.0 报告的追溯更正(5 处)
| 位置 | V0.0 报告原文 | 事实(手册 + 代码核对) |
|---|---|---|
| §4.2 | "INT→PA0(pin 4)" | pin 4 = PE5;代码 CH395_INT_Pin = GPIO_PIN_5 / GPIOE(main.h L60-61)——一直是 PE5,报告误判为 PA0 |
| §4.6 | "ST_IN_E4/C3/D4→pin 3/2/1 = PC15/PC14/PC13(标准 LQFP-144 编号…)" | pin 1/2/3 = PE2/PE3/PE4(即 ST_IN_D4/C3/E4);EXTKI 三线实际在 PE2/PE3/PE4(V0.1 未变);V0.0 §5.2"启用 PC13/14/15 读 EXTKI"是引脚搞错——V0.1 中 PC13/14/15 已被 V15/J3/F3 子板 LED 线占用 |
| §3.3-3 / §4.1 | "封装引脚编号…与常见数据手册图记忆不符→判定网表正确,待实物抽查" | 与数据手册一致(§11.1);抽查项由手册证据关闭 |
| V0.0 §4.1 / §5.3 | SWCLK = U17.104 | pin 104 = PA12(无 JTAG 功能,AF 为 USART1_RTS/CAN1_TX/OTG_DP);实测证实 V0.0 实板 SWD 不通(用户飞线至 PA14=109 后方可调试)→ V0.0 真实设计缺陷(B4),V0.1 已更正 |
| V0.0 §4.7 / §1.6 | "ADC17→U17.46" 列为正常通道 | pin 46 = PB0 = ADC12_IN8(2026-10-09 勘误:PB0 确为 ADC 输入脚,原判"非 ADC 输入脚 / 电气上无效"不成立)→ V0.0 的"ADC17"(V_ZL2)通道电气上有效,只是与 LED 复用冲突、代码未读;V0.1 改接 44 = PC4 = ADC12_IN14(代码用 ADC_CHANNEL_14) |
另:V0.0 §2.2 存储项"GD5F2GQ5UE + SD 卡(FatFs)"表述有误——两版网表均无 SDIO 引脚,代码 FatFs 卷在 SPI NAND 上(App/cfg/cfg_file_store_mcu.c 头部:"NAND 上 FatFS 文件 /config.ini(卷根)"),主板本无 SD 卡/SDIO。
11.3 V0.1 换脚引脚逐脚核对(30 网全部"电气成立")
| 网络 | V0.1 脚(引脚名) | 所需功能 | 数据手册支持(Table 9) | 判定 |
|---|---|---|---|---|
| SWDIO / SWCLK | 105 (PA13) / 109 (PA14) | SWD | JTMS-SWDIO / JTCK-SWCLK(AF0,SWD 固定脚) | ✓(SWCLK 为 V0.0 错误修复) |
| ST_DIR4 | 110 (PA15) | GPIO 输出 | FT I/O(SWJ 区,SWD 模式可作 GPIO) | ✓(代码已配 PA15) |
| ST_TX4 / ST_RX4 | 111/112 (PC10/PC11) | UART4 TX/RX | AF5 = UART4_TX/RX | ✓ |
| ST_TX1 / ST_RX1 | 113/116 (PC12/PD2) | UART5 TX/RX | AF8 = UART5_TX/RX | ✓ |
| ST_TX3 / ST_RX3 | 119/122 (PD5/PD6) | USART2 TX/RX | AF7 = USART2_TX/RX | ✓ |
| TP_FRSTDATA | 96 (PC6) | GPIO | FT I/O(与 SDIO_D2 同脚,设计不用 SDIO) | ✓ |
| TP_BUSY | 97 (PC7) | GPIO | (SDIO_D3 同脚) | ✓ |
| TP_RD | 98 (PC8) | GPIO | (SDIO_D4 同脚) | ✓ |
| TP_CONVST | 99 (PC9) | GPIO | (SDIO_D5 同脚) | ✓ |
| TP_OS2 | 100 (PA8) | GPIO | (SDIO_D6/MCO1 同脚) | ✓ |
| TP_OS1 | 103 (PA11) | GPIO | (OTG_FS_DM 同脚,未用) | ✓ |
| TP_OS0 | 104 (PA12) | GPIO | (OTG_FS_DP 同脚,未用) | ✓ |
| ADC17 | 44 (PC4) | ADC 输入 | ADC12_IN14 | ✓(代码实现用 ADC_CHANNEL_14;ADC_CHANNEL_12 = PC2/pin 30,勿混——见 §4.6 勘误) |
| LED1 | 45 (PC5) | GPIO | (ADC12_IN15 同脚,作 GPIO 无碍) | ✓ |
| LED2/3/4 | 46/47/48 (PB0/PB1/PB2) | GPIO | PB2=PB2/BOOT1,F407 普通 GPIO | ✓ |
| LED5/6 | 49/50 (PF11/PF12) | GPIO | FT I/O | ✓ |
| H16 | 5 (PE6) | GPIO | FT I/O | ✓ |
| V15 / J3 / F3 | 7/8/9 (PC13/PC14/PC15) | GPIO 输出(子板 LED) | 备份域电源开关供电:灌流 ≤3mA、≤2MHz、不可作电流源(Note 3) | ⚠ 见 V8 |
| R16 / K3 | 10/11 (PF0/PF1) | GPIO | FT I/O | ✓ |
| SPI1_SIMO / SOMI | 12/13 (PF2/PF3) | (名义 SPI1) | PF2/PF3 无 SPI1 的 AF(SPI1_MOSI/MISO 仅 PA7/PB5/PC12;PB5 已用于 NAND 的 SPI1,同一 SPI1 不能双落点) | ⚠ 见下 |
| DQM0 / WAIT1 / DQM1 | 14/15/18 (PF4/PF5/PF6) | GPIO | FT I/O | ✓ |
| SDCKE / RAS | 28/29 (PC2/PC3) | GPIO | FT I/O | ✓ |
两项 ⚠ 的定性:
- SPI 镜像 2 线不是 SPI1 信号:V0.0(PD8/PD9)与 V0.1(PF1/PF2)的落点都无 SPI1 AF,且代码从未配置这两脚 → 实为悬空 GPIO 线,V0.0 报告 B3②"SPI 流量调制子板 EXTKO1/2"不成立;风险并入 B3①(合计 13 条悬空 GPIO 线需代码配置安全电平,§9-5)。若确需把 NAND SPI1 流量镜像给子板,F407 单 SPI1 外设无法同时落在两组引脚,V0.2 需改方案(子板侧独立 SPI 或 GPIO 位带)。
- PC13/14/15 驱动能力受限:3 路子板 LED 线(V15/J3/F3)落在备份域 GPIO,只能灌 ≤3mA——子板 LED 电流需求需核(V8);V0.0 时代这 3 线在 PD11/PD12/PD13(足驱力),V0.1 换到 PC13/14/15 是驱动能力降级,亮度/限流设计需同步确认。
11.4 不变引脚抽查(V0.1 = V0.0,全部与手册一致)
- 电源脚:VDD×12(17/30/39/52/62/72/84/95/108/121/131/144)→3.3V ✓;VSS×9(16/38/51/61/83/94/107/120/130)→GND ✓;VBAT(6)→3.3V(1.65
3.6V 范围内)✓;PDR_ON(143)→3.3V(片内 LDO 开启配置 ✓);VSSA(31)→AGND ✓;VREF+(32)→3.3V ✓(VREF+=VDDA 为标准接法);VCAP1(71)/VCAP2(106)→C94/C79→GND ✓(**值未标注,手册要求 14.7µF 低 ESR**,V7) - BOOT0(138)→GND ✓(复位默认从 Flash 启动,配置正确)
- HSE:PH0/PH1(23/24)+12pF×2 ✓;CH395F INT:PE5(4) GPIO ✓;EXTKI×3:PE2/PE3/PE4(1/2/3) GPIO ✓
- TPAFE 并口 DB0
15 = PG0PG15(56/57/8794/124129/132)FT I/O ✓ - SPI1(NAND):PB3/4/5(133~135)=SCK/MISO/MOSI(AF5)✓,CS/HOLD/WP=PE0(141)/PE1(142)/PB8(139) GPIO ✓
- SPI2(CH395F):PB13/14/15(74~76)=SCK/MISO/MOSI(AF5)✓,CS=PB12(73) GPIO ✓
- I2C1(RTC SD2506):PB6/PB7(136/137)=SCL/SDA(AF4)✓
- USART1(调试+U5 直连):PA9/PA10(101/102) AF7 ✓;USART3(U5 直连):PB10/PB11(69/70) AF7 ✓
- 代码 59 配置脚(.ioc)在 V0.1 网表中全部存在 ✓(其中 TPAFE 控制 7 脚 PD1/PD3/PD4/PD7/PF13/14/15 在 V0.1 硬件上已悬空——代码迁移前这组信号失效,§9-1)
- U1~U19(除 U17 外 18 颗):V0.0 报告的逐脚核实基于各芯片自身脚位编号,与 U17 编号体系更正无关,结论全部沿用
11.5 综合判定
- V0.1 的 U17 连接经数据手册核对全部电气成立(AF/GPIO/ADC/SWD/电源/BOOT0 逐项无误),未发现"不可能连接";
- V0.1 修复了 V0.0 的 2 处真实设计缺陷(B4:SWCLK 104→109——V0.0 实板 SWD 不通,实测飞线调通;B5:ADC17 46→44)——除接口裁剪外,这是本次改版最有实质的硬件收益;
- 新核出 3 项关注点:V7(VCAP 电容值未标注)、V8(PC13/14/15 的 3mA 驱动限制 vs 子板 LED)、V9(V0.1 主板 SDIO 能力被完全占用——当前无碍,架构约束备案);
- 代码侧同步项收敛为 4 条:TPAFE 控制 7 线迁移(§9-1)、13 条悬空 GPIO 安全电平(§9-5)、网名 ADC17(PC4)用
ADC_CHANNEL_14(§9-3,原写ADC_CHANNEL_12已勘误)、EXTKI 读 PE2/3/4 而非 PC13/14/15(§9-6); - V0.0 报告"引脚编号与数据手册不符"结论撤销,实物抽查项关闭,5 处文字表述追溯更正(§11.2)。
附录 A:比对方法
- 脚本将两份 .tel 的 $PACKAGES/$NETS 归一化(折行拼接、逗号分词)后做五个方向的集合比对:元件增删、元件封装/值变更、网络增删、共有网络成员变更、共有引脚归属变更;输出 22 删 / 1 增元件、22 删 / 0 增网络、55 个成员变化网络、逐引脚差异表,全部差异已人工回读原文复核,无误报。
- 统计口径:元件数按 $PACKAGES 收录引用计;引脚数按 $NETS 中"位号.脚"去重计。
- 数据手册核对(§11):用正则从
docs/芯片手册/stm32f405rg.md的 Table 7(引脚定义,单行 HTML 大表)提取 LQFP144 列全部 144 脚号→引脚名(48/49 为合并行,单独解析:48=PB2/BOOT1、49=PF11)与 Table 9(AF 映射);与 V0.1 网表 U17 脚位、.ioc59 配置脚、Inc/main.h引脚宏三方交叉。