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使用NUCLEO-U575開發板的Timer15進行LSE測量

STM32單片機 ? 來源:STM32單片機 ? 作者:STM32單片機 ? 2022-07-03 16:55 ? 次閱讀
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1.引言

客戶在使用 STM32U5 時,想對外部 LSE 的起振情況和精度進行監測,于是使用 HSE 為時鐘基準,對 LSE 進行測量。

Note : 本文中由于 Nucleo 開發板默認沒有焊接 HSE 器件,因此,采用內部高速時鐘替代 HSE 作為 PLL 的時鐘源。為保證測量精度,應用中可以將時鐘源替換為 HSE 即可。

37d03470-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

2. 測量的實現

使用 NUCLEO-U575 開發板的 Timer15 進行 LSE 的測量。Timer15 在 APB2 總線上, 配置為使

用內部時鐘,時鐘 base 為 160MHz。

使用 Timer15 對 256 個 LSE 周期進行測量,然后對比精確度。

3. 測量的詳細情況

3. 測量的詳細情況

TIM15 時鐘源選擇內部時鐘,頻率為 160MHz。設置為捕獲模式。

通過配置 TIM15_SMCR.TS[4 :0]對應 bit21,20,6,5,4 位為 0x00101B,選擇 Filtered Timer Input 1(tim_ti1fp1)做為啟動 TIM15 開始計時的觸發源,根據圖 3 可以看到等待捕獲的時鐘

源是 LSE。

37dd5240-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

37ecface-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

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

37f83f38-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

38181b64-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

通過配置 TIM15_SMCR.TS[4 :0]為 0x00101B 選擇 Filtered Timer Input 1(tim_ti1fp1)做為觸發源。即 LSE 過來的信號為觸發源。

通過配置 TIM15_SMCR.SMS[3 :0]為 0x0110B 選擇 Trigger Mode,在觸發源的上升沿啟動 TIM15。

382894bc-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

3840be7a-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

38684f76-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

387e0d20-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

開啟 DMA 的時鐘,因為 GPDMA1 是掛在 AHB1 總線上的,因此代碼如下

388d94fc-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

下面是 Timer15 的初始化代碼:

389ae6ac-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

38ab92d6-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

對捕獲和用時的計時的程序處理:

在 timer15 DMA 256 個數據存儲完成的回調函數中做如下處理,并停止 Timer15 的更新中斷和 DMA 中斷,256 個 LSE 周期計時數據存儲在LES_buffer[256]中。

38bf1c0c-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

DMA 運行的同時需要使能 Timer15 溢出中斷,并對計數器溢出進行計數。代碼如下:

38d26d98-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

在 LES_Counter=256 時進行 LSE 頻率的計算,代碼如下:

38e3d56a-f790-11ec-ba43-dac502259ad0.png

標準值為:(255/32768)x10000000 = 77819

實際 255 個 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 是否準確,只要比較上面的標準值和實際測量值就好。

小結

這個 LSE 的準確性測試程序采用的是 DMA 結合時鐘溢出計數方式進行計算。使用 DMA 存儲每個 LSE 周期的捕獲值,同時配合 Timer15 溢出中斷進行溢出次數計數,最后對取得的結果進行計算,對 255 個 LSE 周期累加在一起的計時結果進行判斷,并同理想值進行比較得知實際的LSE 精度。

同時請留意把驅動能力調節大些,用 LOW 有時候測到的誤差會偏大,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 開發板

STM32CubeMX Version:6.99.12-B1

原文標題:工程師筆記|使用HSE測量LSE精度_DMA方式

文章出處:【微信公眾號:STM32單片機】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

審核編輯:湯梓紅


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原文標題:工程師筆記|使用HSE測量LSE精度_DMA方式

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