
1. 引言 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?3 V( I& u* L3 l6 C1 \ Q) O . N4 W( f, d6 n+ c: O 2. 问题描述 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。7 b- a! d( _0 ` 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。 - O+ }* m, f1 W! S( J2 f5 T* l ; L4 e% l5 n p% {( ~ 3. 问题分析与定位$ N0 Y( s C; d s: x" s; _- O 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。 , W. ^: y* L6 y6 H 3.2. 分析问题 阅读客户发来的晶体的规格书,电气特性如图 1 所示。 图1. 32.768K 晶体电气特性 . `9 {/ k1 J. P0 q2 h6 f0 E6 _ ![]() 9 {# k* \: }* S( v 提取出三个重要参数: ESR = 70k ohm CL = 12.5pF C0 = 1.0 pF 根据这三个重要参数进行跨导的计算。 " @5 d: E: x V/ g1 c- g* e) N 0 S0 I+ b7 f8 Z9 ], f9 m ![]() 查看 STM32L051 的数据手册中查看关于 LSE 的驱动能力,如图 2: \$ F5 }- c& v + J* s: |+ h* \7 m& [ ![]() + v1 |% y. ^, r: n! H 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。 客户的代码中,LSE 的驱动程序是这样的:
看了这段代码,大家是否发现了什么问题? 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。; K0 j. ^$ C& n+ @' l! G9 \+ ~ 虽然说在参考手册里有这么一段话,如图 2:1 h9 y) A8 {/ b% j% \8 f ![]() 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。 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, w3 \( ?$ ?; x6 W! {1 c
6 |$ N& k3 O1 P) f 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。 / z$ L! |8 `! l' y 完整版请查看:附件- G) V0 z% K' Q6 S1 O; w; `: F5 ~ 6 H* _. Q+ [. |* r |
LAT1043 一个软件引起的LSE驱动不良的问题_v1.0.pdf
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