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STM32 xxxxxx之时钟全安检测(三)

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incompletely 发布时间:2008-9-3 20:13
Flash 检测结束后只能表示代码是正确的,接着应当对内部SRAM进行检测,可是片内SRAM的可靠性相当高,至今为止我还没有见过一次因为内部SRAM硬件故障而产生的失败。因而Startup的SRAM检测跳过去不讲了。但运行时内存也可能受到外部干挠而发生位翻转,因而内存监控将在运行时再进行讲述。这里,将主要讲一下安全时钟系统的原理。
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背景:
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时钟是系统的脉博,而时钟也是最经常发生故障的电路。极端情况下就是晶振损坏无法起震,有时也会产生跑频,导至几部PLL也无法锁定频率。如何监控时钟电路是否正常是非常必要的。& @3 {& ?( b/ X' [
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STM32内部一共可以有四个晶震:LSI、HSI、LSE、HSE,分别为内部低速晶振(30K-60KHz)、内部高速晶振(8MHz)、外部低速晶振(32.768KHz)、外部高速晶振。: t  |: e* e" I, f4 M
8 O( R1 l" a# d% k4 m) S
LSI是RTC和IWDG(独立看门狗)的时钟源,而RTC也可以选择由LSE外接32K晶振来提供高精度的时钟源。但IWDG只能由LSI提供时钟。
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HSI是内部8M振荡器,实际上会有一些偏差。上电复位初期便由他提供时钟,以后可以由软件将系统时钟切换到HSE。
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HSE是外接晶体,可以提供准确的时钟基准,如系统需要使用USB则最好由HSE经PLL得到。
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, @! L# A( r0 l4 O* g时钟安全系统(CSS):
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STM32已提供了一个时钟失常恢复机制(CSS),当系统选择HSE作系工作时钟,并打开了CSS功能后,一旦HSE由于外部原因而停震时,将自动切换到内部HSI运行,并产生NMI中断,于是可以在NMI中断中进行安全处理。3 v# [. J& u$ U& g- @# H$ r
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跑频检测:- p/ q5 r  V' @: b
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当外部晶振跑频但没有停止时,CSS并不会生效,此时我们需要用软件来检测。
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% [0 A# c7 g$ q# d$ N. S1 E: f( S检测原理:: {- [9 s& }1 [; V) S! B; y! w
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第一步,上电初期时打开LSI并使之作为RTC的时钟源,接着将系统时钟切换到HSI并设置Systick溢出为2ms,将RTC计数器清零,然后等待systick 2ms溢出标志到来,然后读取RTC的计数值:LSIPeriod。0 ?: u/ O5 F  J8 _! q; D

: O# V0 T7 F: e3 U/ v第二步,选择HSE作为系统时钟,同样设置Systick 2ms溢出,将RTC计数器清零。接着等待systick 2ms到来,读取RTC计数值:RefHSEPeriod。
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第三步,比较:以上LSIPeriod和RefHSEPeriod均是在高速晶体计数2ms时的RTC计数,如果两个高速晶体准确,那这两个值应是相同或相近,比较这个值就知道上电时时钟是否异常。" s- q# F  C* U. _# C

7 Y4 w* k. Z" c/ f运行时的检测:/ d3 C: ~, I2 n) V# `

6 ]% y: u- R; x7 G4 v假如你的系统正常工作时SysTick也恰好是2ms,那每隔2ms去取得RTC计数,并与上电时RefHSEPeriod进行比较来检测运行时的时钟误差。在安全系统中,看门狗是必不可少的部件,因为STM32的IWDG使用的是LSI,因而对LSI的检查也是需要的。假设LSI产生故障变慢或停止,实时取得的RTC计数都将产生误差,因而从另一个角度上又去保证了IWDG的可靠运行。
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出处:skyler
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