1. 引言
5 l7 q1 H4 y2 d( M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？


; D% R( C* \, ~/ U5 G7 {2. 问题描述
, Z7 x4 S5 ?8 Q" b6 E2 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。
5 C3 y0 ?! c5 R& p2 B/ D3 A
$ W: G9 ^* A4 w' B, o; G. _
! A8 r: D7 X2 u/ @2 r) y3. 问题分析与定位
3.1. 了解问题
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。

! c4 B7 k/ o7 E# y2 {# J4 K3.2. 分析问题
/ ^, U$ @" M. I阅读客户发来的晶体的规格书，电气特性如图 1 所示。
/ ?; `6 x& f3 v: N7 F图1. 32.768K 晶体电气特性


" M( x% l! h0 K- T& F7 T3 i提取出三个重要参数：
8 D/ B& M# K* w6 gESR = 70k ohm
CL = 12.5pF
7 ~- [. e( O, MC0 = 1.0 pF
根据这三个重要参数进行跨导的计算。



8 E& `4 z, J! u, q) t/ v查看 STM32L051 的数据手册中查看关于 LSE 的驱动能力，如图 2：




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。
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。
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( {2 j+ M' `" ~1 \- p
& r+ g' u0 s9 r; J' X2 p& Z客户的代码中，LSE 的驱动程序是这样的：

1. __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
   ) h$ j+ G/ z- h) q6 _
2. HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
   ( h( f2 J! C2 u
3. RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
   0 u# z/ v. z1 T6 d# s
4. RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
   # R) x/ u( z# _- e% Q$ V% Z. V
5. RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
   
6. if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
   
7. {
   
8. Error_Handler();
   
9. }
   " ~' L7 j* f' J; u* C* B% _
10. PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
    * j" C: F4 l- L- i6 @- c
11. PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;
    
12. if(HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
    : g5 d0 G4 {8 ]0 ?# e, Q
13. {
    " n1 h% a$ a3 g1 @2 C
14. Error_Handler();
    / |- d% R& ]2 V9 r8 r+ N
15. }
    
16. __HAL_RCC_LSEDRIVE_CONFIG(RCC_LSEDRIVE_HIGH);

复制代码

; n8 J4 `: ?2 g4 A% [* }( J* @( S看了这段代码，大家是否发现了什么问题？
* D  j7 j- s3 e  Z; D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：
2 p; Y/ \9 X/ G* Q2 P
, i- O6 b, A& X0 Q% ]
( ^% Z  @2 S& l, ~) n

8 u( T3 \6 q6 Z: |1 I  j" 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。
: q/ y* @" H: l% w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
( ^8 ~, j) Q' U) u7 Z2 w6 i

1. if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
   
2. {
   
3. Error_Handler();
   
4. }

复制代码

* e/ v3 H2 D) E6 d4 ~# }
$ O" k3 v) W  |7 |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。
1 m# t% T& h3 H

完整版请查看：附件

3 ^1 q: R- Q3 ^0 k1 I# x
" t9 Z, r) k$ v& {, R+ w" }