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【中文文档】AN2868_STM32F10xx内部RC振荡器校准

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STMCU-管管 发布时间:2019-4-10 14:06
STM32F10xxx内部 RC 振荡器 (HSI)校准
* `0 |# `7 S2 i
1 g+ t; m  s, @- r1 j# P. w$ {前言
' I9 J# Y$ b) C  x7 l9 v$ \8 G  o8 }3 B: C
STM32F10xxx 微控制器提供了适合运行的内部 RC 振荡器 (典型地,有 8 MHz 的 HSI:高速内部振荡器)。在 25 ℃时, HSI 的典型精度为 ±1%。在 –40 到 105 ℃, RC 频率精度值扩大为 ±3%。因此,温度对 RC 精度有影响。
( ^2 K! G; s' P) Q- W/ a% f7 N: e& _4 G: L: q$ E
为补偿应用中的温度影响,用户可使用运行时校准程序,进一步微调 STM32F10xxx HSI 振荡器的输出频率,提高 HSI 的频率精度。对通信外设来说,这可能是至关重要的。   L, b' j: U3 P0 H. d  d: d* v7 W
5 ~; Z1 h4 o- ?. _
本应用笔记给出了两个校准内部 RC 振荡器的方法:找到具有最小误差的频率或找到最大允许的频率误差。两者都通过提供精确的参考源,如 RTC/64 信号或主动信号实现。 7 M- M' j6 ]# U6 d

! W3 f) f9 j: `- R这两个方法都基于相同的原理:计算 RC 频率 vs. 参考频率,计算 HSI 频率误差,设置RCC_CR 寄存器中的 HSITRIM 位。* P8 T8 M! g. N9 _8 V

( V( S& y% r/ r8 }8 S" X) H1 STM32F10xxx 的内部时钟:HSI 时钟 % E& `9 M& T" O

7 `: t7 F4 t/ RHSI 时钟信号由内部 8 MHz RC 振荡器生成,可直接用作系统时钟,或者除以 2 用作 PLL 输入。 HSI RC 振荡器的优点是成本较低 (无需使用外部组件)。它还比 HSE 晶振具有更快的启动时间。但即使校准后,频率也不如外部晶振或陶瓷谐振器的频率精度高。 HSI 信号还可作为备份时钟源 (辅助时钟)使用,以防 HSE 晶振发生故障。
2 ]4 u# Q+ z' J; B8 @
+ U7 O! ]* g! E1 ~- R1.1 校准
5 w" b, \9 z6 E! F) G) Q
9 T! o" T% n8 U. l& @
由于生产过程的不同,每个芯片的 RC 振荡器的频率都可能不同。因此,每个器件都由 ST做工厂校准,在 TA = 25 ℃时达到 1% 精度。
) B' d1 n8 P8 }" u" Y' l; s5 p2 R# `9 h
, T$ V. Q0 N' @" U% L7 w复位后,工厂校准值将加载到时钟控制寄存器 RCC_CR 的 HSICAL[7:0] 位中。 5 V' O3 Y% q% d* ~0 W% P9 C
  h. Q# Q$ n- \3 Z" q- T
通过设置 RCC_CR 寄存器中的 HSITRIM[4:0] 位进行用户校准。可对这些 位编程,以考虑电压和温度变化对内部 HSI RC 振荡器频率的影响。默认值为 16,加上 HSICAL 值,应能将HSI 微调至 8 MHz ±1%。前后两个 HSICAL 步进之间的微调步长 (Fhsitrim)约为 40 kHz。
( l8 t4 X! Z' S0 l% n( x- U# a( K6 j1 V' W) J' V" u
2 RC 校准
4 Y/ o1 ^0 q4 B% M" G" B4 r

# S/ J/ B9 I6 y+ d! d* Z2.1 校准原理 ; c3 ^- h9 ]0 U, Z' O  G6 m

+ N4 d) r% r7 n- M# E校准的原理为首先测量 HSI 频率,然后计算频率误差,最后设置 RCC_CR 寄存器中的HSITRIM 位。 , d7 J1 }( C- F7 u# @- s
5 J8 C" g1 F- }0 p) X. l
HSI 频率并不是直接测量的,而是使用定时器对 HSI 时钟沿计数方式算出,然后与理想值 8000 000 Hz 比较。为此,必须有一个非常精确的参考频率,比如由外部 32 kHz 晶振提供的RTC/64 信号或 50 Hz/60 Hz 主频 (请参考第 2.2.2 章节)。对于 RTC 时钟源的情况,参考频率等于 512 Hz (32768 Hz/64)。 ! v7 L/ a, X/ x) n
: B8 A( O0 {  X5 v) c5 E
图 1 显示了怎样使用定时器计数个数测量参考信号周期。
  v' _) L( L5 B. m' E: o4 p; L! S: e
* B& [' o5 ?! V* C

/ D4 w9 U! b$ N  Z/ q7 i# T
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# g$ a- i; m8 v- b' S. e" \3 F在每个上升沿会发生两个中断:捕获比较 1 中断和更新事件中断。后者用于在参考信号周期对计数器溢出计数。因为在每个新周期开始时两个中断同时发生,所以会发生额外的溢出。这就是为什么我们必须对计数器溢出的数目减 1:N – 1。

6 K+ f  l( }% J9 Y  H4 P/ a" ?% z$ J( f: }) V( _3 s& f2 i

+ \* Z+ I% q6 l) k, w" k) |, q
...........
  A6 p" q% t3 E1 R& U0 W/ \
想了解更多,请下载原文阅读

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收藏 1 评论1 发布时间:2019-4-10 14:06

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Kevin_G 回答时间:2019-4-10 14:35:58
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