引言

客戶在使用 STM32U5 時(shí)，想對(duì)外部 LSE 的起振情況和精度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，于是使用 HSE 為時(shí)鐘基準(zhǔn)，對(duì) LSE 進(jìn)行測(cè)量。

Note : 本文中由于 Nucleo 開(kāi)發(fā)板默認(rèn)沒(méi)有焊接 HSE 器件，因此，采用內(nèi)部高速時(shí)鐘替代 HSE作為 PLL 的時(shí)鐘源。為保證測(cè)量精度，應(yīng)用中可將時(shí)鐘源替換為 HSE 。

測(cè)量的實(shí)現(xiàn)

使用 NUCLEO-U575 開(kāi)發(fā)板的 Timer15 進(jìn)行 LSE 的測(cè)量。Timer15 在 APB2 總線上， 配置為使用內(nèi)部時(shí)鐘，時(shí)鐘 base 為 160MHz。使用 Timer15 對(duì) 256 個(gè) LSE 周期進(jìn)行測(cè)量，然后對(duì)比精確度。

測(cè)量的詳細(xì)情況

TIM15 時(shí)鐘源選擇內(nèi)部時(shí)鐘，頻率為 160MHz。設(shè)置為捕獲模式。

通過(guò)配置 TIM15_SMCR.TS[4 :0]對(duì)應(yīng) bit21,20,6,5,4 位為 0x00101B，選擇 Filtered Timer Input 1(tim_ti1fp1)做為啟動(dòng) TIM15 開(kāi)始計(jì)時(shí)的觸發(fā)源，根據(jù)圖 3 可以看到等待捕獲的時(shí)鐘源是 LSE。

通過(guò) TIM15_CCMR1.CC1S[1:0]為 0x01,選擇 CC1 通道輸入信號(hào)，tim_ic1 連接到 tim_ti1,如下圖黃色部分。

通過(guò)配置 TIM15_SMCR.TS[4 :0]為 0x00101B 選擇 Filtered Timer Input 1（tim_ti1fp1）做為觸發(fā)源。即 LSE 過(guò)來(lái)的信號(hào)為觸發(fā)源。通過(guò)配置 TIM15_SMCR.SMS[3 :0]為 0x0110B 選擇 Trigger Mode，在觸發(fā)源的上升沿啟動(dòng) TIM15。

開(kāi)啟 DMA 的時(shí)鐘，因?yàn)?GPDMA1 是掛在 AHB1 總線上的，因此代碼如下：

下面是 Timer15 的初始化代碼：

對(duì)捕獲和用時(shí)的計(jì)時(shí)的程序處理：

在 timer15 DMA 256 個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完成的回調(diào)函數(shù)中做如下處理，并停止 Timer15 的更新中斷和 DMA 中斷，256 個(gè) LSE 周期計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 LES_buffer[256]中。

DMA 運(yùn)行的同時(shí)需要使能 Timer15 溢出中斷，并對(duì)計(jì)數(shù)器溢出進(jìn)行計(jì)數(shù)。代碼如下：

在 LES_Counter=256 時(shí)進(jìn)行 LSE 頻率的計(jì)算，代碼如下：

標(biāo)準(zhǔn)值為：(255/32768)x10000000 = 77819 實(shí)際 255 個(gè) LSE 周期值為：[(LSE_End_timer2-LSE_Start_timer1)+65536*(LSE_Timer15_overload_counter-1)]/16 = A, 255 LSE timer period. one LSE period average accuracy error is (A-77819)/255看 LSE 是否準(zhǔn)確，只要比較上面的標(biāo)準(zhǔn)值和實(shí)際測(cè)量值就好。

小結(jié)

這個(gè) LSE 的準(zhǔn)確性測(cè)試程序采用的是 DMA 結(jié)合時(shí)鐘溢出計(jì)數(shù)方式進(jìn)行計(jì)算。使用 DMA 存儲(chǔ)每個(gè) LSE 周期的捕獲值，同時(shí)配合 Timer15 溢出中斷進(jìn)行溢出次數(shù)計(jì)數(shù)，最后對(duì)取得的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，對(duì) 255 個(gè) LSE 周期累加在一起的計(jì)時(shí)結(jié)果進(jìn)行判斷，并同理想值進(jìn)行比較得知實(shí)際的LSE 精度。

同時(shí)請(qǐng)留意把驅(qū)動(dòng)能力調(diào)節(jié)大些,用 LOW 有時(shí)候測(cè)到的誤差會(huì)偏大，代碼如下：

__HAL_RCC_LSEDRIVE_CONFIG(RCC_LSEDRIVE_MEDIUMHIGH);

文檔中所用到的工具及版本

NUCLEO-U575 開(kāi)發(fā)板

STM32CubeMX Version：6.99.12-B1

來(lái)源：STM32單片機(jī)

審核編輯：湯梓紅