01、问题现象
有位客户，想使用STM32H523用于产品开发，网购了一块开发板用作评估，结果发现USB连接识别有问题。具体的现象是，当按住复位键，PC端并未识别为USB断开，当MCU再次运行后，PC端的串口工具串口识别和打开会存在问题。但若断开USB连接，PC端却又能正常识别为断开。这个问题对客户比较重要，因为程序需要复位MCU然后通过USB升级固件。这里按下复位键的动作，只是为了模拟MCU复位的过程。客户一度认为是芯片问题，因为根据他们的经验，以往的STM32F103并不会有此问题。
02、分析问题
了解到客户是网购的开发板用来评估芯片性能，于是找到这块评估板的资料。如下图所示：
▲图1 网购的开发板
图中宣传的官方例程和原理图等资料均不是ST的，找到对应的原理图，很快就发现了问题：
▲ 图2 USB外围电路
如上图所示，首先USB外围电路是没有ESD保护电路的，但这个是可以理解，为了降低成本，可以将此部分去掉，并无太大原理问题。此外，开发板的USB DP上还加了一个1.5K的上拉。而这就是问题所在了。这个就值得说道下。
STM32的USB外设在传统的STM32F103以及F3系列在DP引脚上是没有集成1.5K上拉电阻的，因此，以往是需要外接一个上拉电阻，但后来的其它新系列USB外设均已经内置集成了，不再需要这个电阻。很明显这块开发板的设计者仍然秉承了F103的惯性设计思路，多加了一个外部的1.5K上拉。与内部集成的电阻相当于并联。这在插拔PC时并不会有太大问题，但刚好这个客户它需要地是MCU复位时能正常识别USB的通断（否则会导致PC端的串口终端重新连接问题），由于MCU的USB是一直连接着PC，即便MCU复位且无任何代码执行，这个1.5K的外部上拉也一直存在，PC端正是靠这个电阻来识别USB的连接状态，这也就是为什么在MCU复位期间，PC端仍然认为USB一直连接的原因。最终导致了串口终端在自动打开串口时出现错误。
客户所使用的这块开发板，除了USB问题外，还发现了VCAP上的电容也不对。
▲ 图3 VCAP电容
再来看正确的VCAP参考电路，如下图所示：
▲ 图4 STM32H563参考电路
STM32H5上正确的VCAP外围参考电路如上图所示，两个VCAP引脚外部直接相连，每个引脚外部接一个2.2uF的低阻抗的陶瓷电容到地，且尽量靠近对应引脚。
客户的开发板为什么这里只放了一个100nF的电容？猜测硬件设计认为一个VDD引脚加一个100nF的电容，然后一个VCAP也应该对应一个100nF电容。但问题是H563有两个VCAP引脚，这里却只有一个100nF电容？内核电压能稳定么？顿时觉得，开发板设计者的一种浮躁的气息扑面而来。
当客户将那个1.5K上拉电阻拿掉后，然后USB功能测试通过。但由于USB没有ESD保护，且VCAP电容也不对，还可能存在其它一些暂时未细查且未暴露出来的风险等等。
03、小结
如果想评估STM32某一款型号，建议直接购买ST官方的NUCLEO板，它在网上购买并不贵。或者建议购买知名品牌的开发板，不建议为了便宜选择那些小众产品，避免走弯路浪费时间。最重要的是，它可能会误导客户对STM32的性能评估。
来源：STM32
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