1. 引言
9 Z- P6 d+ H2 k2 q. p现在大多数 STM32 系列都支持修改 LSE 的驱动能力以支持更多型号的 32.768kHz 晶体了。那么在设置 LSE 的驱动能力上，软件上是不是有需要注意的地方？


+ o  y9 Z1 d0 C' z8 g+ P6 ^7 ~2. 问题描述
2 U! v. P) V  h. I8 p8 Y: k/ }某客户在其产品的设计中，使用了 STM32L051R8T6。之前已经建议客户注意根据AN2867 以及 LSE 晶体的规格书，计算一下增益裕量，以确保 LSE 晶体可以正常起振。
但是，客户还是反馈小批量生产时，仍然发现少量的 LSE 晶体无法起振的问题。
& U- H& z, U  M) U' y. b/ V0 ~

3. 问题分析与定位
3.1. 了解问题
% p: _2 H' r/ _2 U6 H: O  M! D客户听取之前的建议，学习了 AN2867，然后对他们所使用的晶体进行增益裕量计算。计算过后客户决定使用最大档的 LSE 驱动能力。但是看起来并没有解决 LSE 晶体无法起振的问题，此问题在少量电路板上仍然存在。客户分享了他们所使用晶体的规格书以及 LSE 驱动的代码。
9 j* w/ \+ C0 ]
3.2. 分析问题
5 ]% r, T- N4 A! n# c' X- K阅读客户发来的晶体的规格书，电气特性如图 1 所示。
- W, J! d  W+ F0 ~$ p图1. 32.768K 晶体电气特性

; Z5 p; q+ C/ N, v& i1 q" K( z
提取出三个重要参数：
, _# [: A# s, X1 S+ Y. _ESR = 70k ohm
. I0 ~# B! B# M  S$ `CL = 12.5pF
: b4 O2 Q% ~% k2 Q: _C0 = 1.0 pF
# e& d, Q% c/ D, C$ d根据这三个重要参数进行跨导的计算。



; z5 d" k+ L5 k) }% I* E% U查看 STM32L051 的数据手册中查看关于 LSE 的驱动能力，如图 2：
8 K- X+ g/ K6 o6 S7 a5 `



可以看到，这里所标注的跨导为 Gm，值为最大值，也就是说，并不需要去计算增益裕量，只需要计算出的 gmcrit满足这个最大值条件就可以了。从表格可以看到，STM32L051的 LSE 驱动能力在最低档位（LSEDRV=“00”）时，Gm最大值为 0.5uA/V；在最高档位 （LSEDRV=“11”）时，Gm最大值为 2.7uA/V。
/ x+ t1 N; Z9 ?0 w" W* q$ S7 B- k7 q  F所以，前面所计算出来的值为 2.163uA/V 的 gmcrit只能使用最高档位（LSEDRV=“11”）来驱动。
5 A6 ~, ?) U& C9 a" U根据客户的反馈，他已经在程序里将 STM32L051 的 LSE 晶体设置到最高档位 LSEDRV=“11”了，按道理应该是可以正常驱动的。那为什么还是有驱动的问题呢？现在来检查一下客户的代码。
/ M. }9 h8 b7 u
+ f2 u2 q! Y( }" V! O6 q" s& |客户的代码中，LSE 的驱动程序是这样的：

1. __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
   
2. HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
   
3. RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
   
4. RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
   9 _6 `9 E! Y' ^+ F6 y
5. RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
   4 u( C% b" ~& s4 L6 u! w
6. if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
   
7. {
   6 ?3 ]- \+ g9 C2 a9 [% c2 p
8. Error_Handler();
   
9. }
   
10. PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
    + x. |0 M; P: `7 b/ i9 A6 a0 ]/ {$ ]& Y
11. PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;
    
12. if(HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
    
13. {
    - E. ^. R& y! G: t# t
14. Error_Handler();
    
15. }
    
16. __HAL_RCC_LSEDRIVE_CONFIG(RCC_LSEDRIVE_HIGH);

复制代码

* s6 }* V' W2 g3 Q看了这段代码，大家是否发现了什么问题？
" u3 l4 W3 _2 z这段代码的执行顺序是这样的：打开 PWR 时钟并使能访问后备域→启动 LSE→将RTC 时钟源选择为 LSE→修改 LSE 驱动能力为最高档位。
虽然说在参考手册里有这么一段话，如图 2：

* w  @2 J5 O, `: _  b  T! U
+ L. W6 p) g' y

- R$ {4 L' g1 ~
! e* w/ w5 V% ^2 T; N# P: t" Y( S  |它的意思是允许在运行过程中随时修改 LSEDRV 的值。但是，我们也不能随心所欲，想怎么改就怎么改，想在哪里改就在哪里改。
4 K; X- p6 D  X0 h1 Y0 X0 M( U- b就比如现在这个问题，客户的代码是先启动 LSE，然后再去修改驱动能力为最高档的。也就是说，LSE 的启动是在最低档（默认 LSEDRV=“00”）时启动的，启动后才改的最高档。那么，刚才已经计算过，这个晶体在 LSE 最低档位驱动能力下并不能满足条件，所以不能起振的风险是很大的，而如果使用最高档位则没有问题。所以，代码选择在最低档位启动是存在风险的，如果起振没有成功，那么在下面代码

1. if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
   
2. {
   
3. Error_Handler();
   ) x3 x9 p7 V) J3 |: s
4. }

复制代码

) F+ ^' T7 e; v: ?5 {* y5 [
跑到了 Error_Handler()中去，并死在那里，根本不会跑到后面去把驱动能力设置为最高档位。所以，这个代码的顺序是有问题的。
5 T  Z0 A4 `+ u+ ^  l" T3 H* x: t& |
8 p) Z2 u  G3 c/ @; c5 G4 l
完整版请查看：附件

* _5 Z* Q; \& z# H9 q8 \- j