使用NUCLEO-U575開發(fā)板的Timer15進行LSE測量

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(jiān)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(fā)板默認沒有焊接 HSE 器件，因此，采用內(nèi)部高速時鐘替代 HSE 作為 PLL 的時鐘源。為保證測量精度，應(yīng)用中可以將時鐘源替換為 HSE 即可。

2. 測量的實現(xiàn)

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

用內(nèi)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(nèi)部時鐘，頻率為 160MHz。設(shè)置為捕獲模式。

通過配置 TIM15_SMCR.TS[4 :0]對應(yīng) 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(fā)源，根據(jù)圖 3 可以看到等待捕獲的時鐘

源是 LSE。

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。

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

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

開啟 DMA 的時鐘，因為 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：

對捕獲和用時的計時的程序處理：

在 timer15 DMA 256 個數(shù)據(jù)存儲完成的回調(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 LSE 周期計時數(shù)據(jù)存儲在LES_buffer[256]中。

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

在 LES_Counter=256 時進行 LSE 頻率的計算，代碼如下：

標(biāo)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(biāo)準值和實際測量值就好。

小結(jié)

這個 LSE 的準確性測試程序采用的是 DMA 結(jié)合時鐘溢出計數(shù)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(shù)計數(shù)，最后對取得的結(jié)果進行計算，對 255 個 LSE 周期累加在一起的計時結(jié)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(qū)動能力調(diào)節(jié)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(fā)板

STM32CubeMX Version：6.99.12-B1