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？


2. 问题描述
( N- i: e" x, l: Y6 ]" `( w' _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。


3. 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。
- |  l) o+ `& v
3.2. 分析问题
7 H3 n8 N: L' c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

5 Y' V! D9 O+ p. T% O: q4 r
提取出三个重要参数：
; n! m$ o5 [" ^8 x+ t' h& HESR = 70k ohm
6 F, H5 c( {( Y7 `) gCL = 12.5pF
C0 = 1.0 pF
根据这三个重要参数进行跨导的计算。
1 @9 W  F0 D! n


3 A# T9 x; C+ }$ r查看 STM32L051 的数据手册中查看关于 LSE 的驱动能力，如图 2：

! `5 ^  y9 c# r4 S# j5 |, @


/ g. ~4 L# |! B3 G* K7 v3 U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。
  F. ?' F) w1 W( B" _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：

1. __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
   
2. HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
   ) m1 T1 _2 M: L2 u7 o# b
3. RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
   : O) J1 H: B3 ]4 M% C+ l. {3 |
4. RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
   
5. RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
   2 v7 k+ d& J3 }) @- i4 r
6. if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
   
7. {
   # N& k' S8 K$ |
8. Error_Handler();
   " g: k) \5 Y5 b8 @3 r3 ~
9. }
   
10. PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
    
11. PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;
    
12. if(HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
    / L2 P3 N6 W+ d- x. S
13. {
    - }  V3 G$ a) g! W  f
14. Error_Handler();
    3 p+ ^# L5 Z' E- D: G- |0 E5 U- Q, b
15. }
    
16. __HAL_RCC_LSEDRIVE_CONFIG(RCC_LSEDRIVE_HIGH);

复制代码

看了这段代码，大家是否发现了什么问题？
& D0 h; G" X( S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：
( p* R4 q; V2 l) w! J
. [7 u3 X, U) \



* y% S5 E3 u( d% M+ j  l+ r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
5 L% c  T! e0 ]4 [4 M5 z  p  ~

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

复制代码

( h$ H( ~6 @0 Z: J8 M2 e
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。
, z2 P3 v( V2 {# j

完整版请查看：附件
& @7 h4 W9 `* Q$ W1 h* ]5 l
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