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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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" [- ]: T/ K  [  m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。
( f" c! e' j  z
7 E: M$ {  `1 ]$ ASTM32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。9 K: V. y) p' y

' |/ N' O  E" T% g; u. ]# h+ rLSI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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6 S' W0 f! A* v6 H8 g1 L. l/ AHSI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。
6 l' ]8 B$ I, C! H6 h4 _% ]9 r  ?% t! Y5 [7 x2 |4 Q. o
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。* o1 `# |% \  ^
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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。
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跑频检测:
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( e5 Z, a; c8 W: x9 ]/ R; F9 o) ^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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8 k8 B* y6 Y. H- Q' ]检测原理:
# W( U# v6 z  X* x) A% O9 n5 l: k# J' ?1 K2 o8 ]
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。
2 D, H) t" p3 k
2 R9 z0 {; _# \( c3 H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。( x2 _8 O9 a) f0 a% i+ L/ ~

- Z7 N) V* g. x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。
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6 I; O( v! |3 I5 \* B# }运行时的检测:  o9 w# q' `* b$ z0 Y: A: ]/ E

. I7 z: ^1 d5 n: X, ?; i3 m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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+ B1 c& h  m; t$ I出处:skyler
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