任务一
认识封装

封装就是指把硅片上的电路管脚用导线接引到外部接头处，以便与其他器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。芯片内部必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另外，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）的设计和制造，因此它是至关重要的。

封装主要分为DIP（Dual ln-line Package，双列直插式封装）和SMD（Surface Mounted Devices，表面贴装器件封装）两种。其中，SMD是SMT（Surface Mounted Technology，表面贴片技术）元器件中的一种。当代集成电路的装配方式从通孔插装（Plating Through Hole，PTH）逐渐发展到表面组装（SMT）。从结构方面，封装经历了最早期的晶体管TO（如TO-89、TO92）封装发展到了双列直插封装，随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装；从材料介质方面，包括金属、陶瓷、塑料、塑料等。目前很多高强度工作条件需求的电路，如军工和宇航级别仍用大量的金属封装。封装大致经过了如下发展进程：

结构方面：TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP；

材料方面：金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料；

引脚形状：长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。

几种常用封装

TO：Transistor Out-line，晶体管外形封装。这是早期的封装规格，如TO-92、TO-220等都是插入式封装设计。

SIP：Single In-line Package，单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。当装配到印制基板上时封装呈侧立状。如一般的三极管就是SIP3封装。

DIP：Dual ln-line Package，双列直插式封装，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存储器等。

PLCC：Plastic Leaded Chip Carrier，带引线的塑料芯片载体。表面贴装型封装之一。

QFP：Quad Flat Package，四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼（L）型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。QFP 的缺点是，当引脚中心距小于0.65mm 时，引脚容易弯曲。为了防止引脚变形，出现了几种改进的QFP品种。如BQFP（Quad Flat Package with Bumper），带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。在封装本体的四个角设置突起（缓冲垫）以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。

QFN（Quad Flat Non-leaded Package），四侧无引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。现在多称为LCC。QFN是日本电子机械工业会规定的名称。封装四侧配置有电极触点，由于无引脚，贴装占有面积比QFP小，高度比QFP低。但是，当印刷基板与封装之间产生应力时，在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于做到QFP 的引脚那样多，一般从14～100。材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。

BGA：Ball Grid Array，球形触点阵列，表面贴装型封装之一。

SOP：Small Out-line Package，小外形封装，是从SMT技术衍生出的，表面贴装型封装之一。引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状（L字形）。材料有塑料和陶瓷两种。SOP封装的应用范围很广，后来逐渐派生出SOJ（Small Out-line J-lead，J型引脚小外形封装）、TSOP（Thin SOP，薄小外形封装）、VSOP（Very SOP，甚小外形封装）、SSOP（Shrink SOP，缩小型SOP）、TSSOP（Thin Shrink SOP，薄的缩小型SOP）及SOT（Small Out-line Transistor，小外形晶体管）、SOIC（Small Out-line Integrated Circuit，小外形集成电路）等，在集成电路中都起到了举足轻重的作用。

CSP（Chip Scale Package），是芯片级封装的意思。CSP封装是最新一代的内存芯片封装技术，可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，已经相当接近1：1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。CSP封装线路阻抗显著减小，芯片速度随之大幅度提高，而且芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%～20%。CSP技术是在电子产品的更新换代时提出来的，它的目的是在使用大芯片替代以前的小芯片时，其封装体占用印刷板的面积保持不变或更小。正是由于CSP产品的封装体小、薄，因此它的手持式移动电子设备中迅速获得了应用。

STM32F103引脚

STM32F103系列微控制器随着后缀的不同，引脚数量也不同，有36、48、64、100、144引脚。图2.1所示的STM32F103Vx系列共有100根引脚，其中80根是I/O端口引脚，而STM32F103Rx系列有64根引脚，其中51根是I/O端口引脚。这些I/O引脚中的部分I/O口可以复用，将它配置成输入、输出、模数转换口或者串口等。

与标准51单片机比较，一些高级的单片机或者微处理器，如基于ARM Cortex-M3的STM32系列单片机、基于ARM9的S3C2410/2440等都需要进行I/O口功能的配置。

对于STM32F103xxyy系列：

第一个x代表引脚数：T代表36引脚，C代表48引脚，R代表64引脚，V代表100引脚，Z代表144引脚。第二个x代表内嵌的Flash容量：6代表32K，8代表64K，B代表128K，C代表256K，D代表384K，E代表512K。

第一个y代表封装：H代表BGA封装，H代表LQFP封装，U代表QFN封装。第二个y代表工作温度范围：6代表-40～85℃，6代表-40～105℃。

你现在明白F103VB、VC、VE等的含义了吧。这种组合不是任意的，如没有STM32F103TC等。更详细的STM32系列单片机的编号说明见附录。

说到这里，你或许马上就会问：处理器的这些引脚端口是什么作用，是作为输入、还是输出、或者是其他什么功能呢？这与处理器各I/O端口的内部结构有关。后面的章节会根据不同的任务逐步介绍它们的原理和使用方法。本章主要介绍如何用PA～PE口来完成发光二极管的闪烁、机器人小车伺服电机的控制。如果将PA～PE口作为输出时，需要进行相关的配置，配置好后，只需向该端口的各个位输出你想输出的高低电平信号即可。 cRdD1qV9AHR1zaaDKYKM/oxBN0nKddK03fWGifx7zcngQehFjVDbvhRYHX54r6Xc