STM32时钟配置设计中的常见问题解析

STM32常见问题解析1、时钟安全系统(CSS)时钟安全系统被激活后，时钟监控器将实时监控外部高速振荡器；如果HSE时钟发生故障，外部振荡器自动被关闭，产生时钟安全中断，该中断被连接到Cortex‐M3的NMI的中断；同时CSS将内部RC振荡器切换为STM32的系统时钟源(对于STM32F103，时钟失效事件还将被送到高级定时器TIM1的刹车输入端，用以实现电机保护控制)。

操作流程：1)、启动时钟安全系统CSS： RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE); (NMI中断是不可屏蔽的！)2)外部振荡器失效时，产生NMI中断，对应的中断程序：void NMIException(void){if (RCC_GetITStatus(RCC_IT_CSS) != RESET){ // HSE、PLL已被禁止(但是PLL设置未变)…… // 客户添加相应的系统保护代码处// 下面为HSE恢复后的预设置代码RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); // 使能HSERCC_ITConfig(RCC_IT_HSERDY, ENABLE); // 使能HSE就绪中断RCC_ITConfig(RCC_IT_PLLRDY, ENABLE); // 使能PLL就绪中断RCC_ClearITPendingBit(RCC_IT_CSS); // 清除时钟安全系统中断的挂起位// 至此，一旦HSE时钟恢复，将发生HSERDY中断，在RCC中断处理程序里， 系统时钟可以设置到以前的状态}}3)、在RCC的中断处理程序中，再对HSE和PLL进行相应的处理。

注意：一旦CSS被激活，当HSE时钟出现故障时将产生CSS中断，同时自动产生 NMI。

NMI 将被不断执行，直到CSS中断挂起位被清除。

因此，在NMI的处理程序中 必须通过设置时钟中断寄存器(RCC_CIR)里的CSSC位来清除CSS中断。

STM32 单片机常见的工作异常现象分析及解决方案贴了两块样板，烧写同样的固件。

其中一块工作正常，但是另外一块出现了很奇怪的现象：在线调试正常；每次烧写完后工作正常；重新上电有时候工作正常，有时候工作不正常；工作不正常时，按下复位按键，恢复正常。

工作异常现象：main 函数中的系统运行指示灯不闪烁，但是初始化过程中点的一个灯是亮的！说明程序运行一段时间后，不工作了。

由于在线调试模式，板子工作正常，无法通过在线调试的方式判断程序运行的异常状态。

分析可能的原因：1、初始化过程中，程序陷入死循环。

但程序初始化过程中，没有while （1）死循环的代码。

2、板子上电后不断复位，导致无法进入main 函数中的while（1）循环。

问题查找：硬件：1、确认BOOT0 管脚接10kΩ欧电阻下拉到地；2、RC 上电延时复位电路中，R 为10kΩ，C 由0.1uF 改为10uF，现象依旧；3、MCU 3.3V 电源纹波很小，排除电源问题。

好像从硬件上查不出什幺问题。

只能从板子上唯一点亮的灯下手了。

软件：1、好像跟硬件复位没什幺关系，为了确认板子是不是在不停复位，在点亮的那个灯前加了100ms 延时，如果是在复位，那灯就应该不停闪烁。

但那个灯还一直是亮的，说明是程序运行出错，不运行了。

2.不断修改led 灯在初始化代码中的位置，最终定位到导致运行出错的代码：配置一个GPIO 为外部中断，跳变沿触发，上拉。

把上拉改为NOPULL，工作一切正常。

问题定位：配置为外部中断的GPIO 悬空导致。

之前工作正常的样板是一直有连接到那个IO 脚的外接模块，这个工作不正常的没有接，导致IO 管脚电平不确定。

由于电平的不确定，在初始化的瞬间有一个跳变沿，导致程序进入外部中断服务函数。

在中断服务函数中，要读取一个定时器的寄存器的值，但是要读取的定时器可能还没有完成初始化，导致读取失败，程序运行异常。

解决办法：1、PULL 模式有PULLRISING 改为NOPULL；2、timer 在这个外部中断之前进行初始化。

stm32定时器初始化后⾃动进⼊⼀次中断问题今天在调试定时器时，定时器3出现了⾃动停⽌⼯作的问题，中断设置是每过⼀秒，进⼀次中断，相应标志位+1，然后每次都是在标志位=4时停⽌⼯作，但是有时候⼜能正常⼯作，暂时未解决。

在调试时，发现⼀个有趣的现象，本次项⽬我同时配置了定时器4，初始化后是DISABLE未使能状态，但是开始运⾏，定时器还是会进⼀次中断，相应的标志位+1，后⾯不能继续增加。

motor_run_time这个标志位在程序启动后会进⼀次中断导致+1，⽽我的定时器并未使能。

我的相关代码是初始化部分代码：TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE); //允许定时器4更新中断TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); //关闭定时器4//定时器4中断服务函数void TIM4_IRQHandler(void){if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) //溢出中断{motor_run_time++;}TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update); //清除中断标志位}增加部分： TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update); //清除中断标志位TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE); //允许定时器4更新中断TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); //关闭定时器4//定时器4中断服务函数void TIM4_IRQHandler(void){if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) //溢出中断{motor_run_time++;}TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update); //清除中断标志位}。

stm32串口时序误差
串口通信时序误差是指在STM32微控制器中使用串口通信时，由于时钟偏差、波特率误差、数据传输延迟等原因导致的通信时序不准确的情况。

串口通信时序误差可能会导致数据传输错误、丢失或者干扰，严重影响通信的稳定性和可靠性。

造成串口通信时序误差的原因可能包括：
1. 时钟偏差，由于晶振精度、温度变化等因素导致的系统时钟频率偏差，会影响串口通信的波特率准确性。

2. 波特率误差，设备之间的波特率设置不一致或者波特率发生漂移，导致通信时序不匹配。

3. 数据传输延迟，串口硬件或者软件处理数据的延迟会对通信时序产生影响。

4. 环境干扰，外部环境的电磁干扰、电源干扰等因素也可能对串口通信时序造成影响。

解决串口通信时序误差的方法包括：
1. 确保系统时钟稳定，使用高精度的晶振，并对时钟进行校准
和补偿，以减小时钟偏差。

2. 波特率校准，定期对设备之间的波特率进行校准，确保波特
率的一致性。

3. 优化数据传输，减小串口数据传输的延迟，可以通过硬件加速、DMA传输等方式来提高数据传输效率。

4. 抗干扰措施，在系统设计中考虑到外部干扰因素，采取屏蔽、滤波等措施减小环境干扰对串口通信的影响。

总之，串口通信时序误差对系统稳定性和可靠性有着重要影响，需要在系统设计和调试过程中充分考虑，并采取相应的措施进行优
化和改进。

stm32定时器时钟以及中间对齐模式在永磁同步电机的控制中，需要对电机的三相定⼦施加⼀定的电压，才能控制电机转动。

现在⽤的较多的是SVPWM（SVPWM的具体原理会在后⾯另写⼀篇博客说明），要想产⽣SVPWM波形，需要控制的三相电压呈如下形式，即A、B、C三相的电压是中间对齐的，这就需要⽤到stm32定时器的中间对齐模式了。

1、stm32的时钟树stm32的时钟树如下图所⽰，简单介绍⼀下stm32时钟的配置过程。

以外部时钟作为时钟源为例。

HSE代表外部时钟（假设为8M）、SYSCLK为系统时钟，经过倍频器之后变成168M、SYSCLK经过AHB预分频器（假设分频系数为1）后变成HCLK时钟等于系统时钟SYSCLK，HCLK即AHB外部总线时钟，经过APB预分频器分出APB1时钟（分频系数为2，低速设备SYSCLK/4）与APB2时钟（分频系数为1，⾼速设备SYSCLK/2）HSE->SYSCLK->HCLK->APB1、APB2。

针对stm32f427的配置源码如下static void SetSysClock(void){#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx) || defined (STM32F401xx)/******************************************************************************//* PLL (clocked by HSE) used as System clock source *//******************************************************************************/__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;/* Enable HSE */RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */do{HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;StartUpCounter++;} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET){HSEStatus = (uint32_t)0x01;}else{HSEStatus = (uint32_t)0x00;}if (HSEStatus == (uint32_t)0x01){/* Select regulator voltage output Scale 1 mode */RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;PWR->CR |= PWR_CR_VOS;/* HCLK = SYSCLK / 1*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;//AHB时钟#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)/* PCLK2 = HCLK / 2*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;//APB2时钟/* PCLK1 = HCLK / 4*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;//APB1时钟#endif /* STM32F40_41xxx || STM32F427_437x || STM32F429_439xx *//* Configure the main PLL */RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |(RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);/* Enable the main PLL */RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;/* Wait till the main PLL is ready */while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0){}#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)/* Enable the Over-drive to extend the clock frequency to 180 Mhz */PWR->CR |= PWR_CR_ODEN;while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODRDY) == 0){}PWR->CR |= PWR_CR_ODSWEN;while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODSWRDY) == 0){}/* Configure Flash prefetch, Instruction cache, Data cache and wait state */FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN |FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS; #endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx *//* Select the main PLL as system clock source */RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;/* Wait till the main PLL is used as system clock source */while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS ) != RCC_CFGR_SWS_PLL);{}}else{ /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clockconfiguration. User can add here some code to deal with this error */}}2、stm32定时器的时钟stm32定时器分为⾼级定时器（TIM1与TIM8）、通⽤定时器（TIM2-TIM5、TIM9-TIM14）、基本定时器（TIM6、TIM7）。

STM32 的晶振，时钟稳定性要重视！！！
最近看了不少网上网友的应用案例，在STM32 晶振问题上不少都栽了跟头。

我自己也碰见过一次。

就是电容值搞错了。

ourdev 有网友说：他的设备隔几天系统就出问题，系统时钟变慢。

----------------------------------------有网友说：
国产的晶振，我们用在产品里吃过很多亏。

发出去几百个货（出厂都检验合格），
到客户那里几个有时就不起振了（几个月后），后来改用进口的，从此不出问题了。

哎！
---------------------------------------有网友说：
第一次遇到是忘了焊接22P 的电容，板子可以工作，但是运行速度慢，但是晶振起振了，
示波器看波形有刺，想必是STM32 认为外部晶振信号不好，。

STM32硬件电路设计注意事项在进行STM32硬件电路设计时，有一些重要的注意事项需要考虑。

下面是一些重点：1.使用合适的电源与地线：首先，为STM32选择合适的电源模块，并确保电源满足其最低工作电压要求，并具有足够的电流输出能力。

另外，应该使用低功耗电源管理技术，以最大程度地降低功耗。

在布线时，要确保电源和地线足够宽，以减小电阻和噪声。

2.确定时钟源：根据应用的需求，选择合适的时钟源。

STM32器件通常有内部和外部时钟源，外部时钟可以通过外部晶振或时钟信号引脚提供。

在设计电路时，应该保持时钟信号的稳定性和准确性。

3.考虑ESD和EMI：静电放电（ESD）和电磁干扰（EMI）是STM32电路设计中需要特别关注的问题。

采取措施来防止ESD和EMI是非常重要的，如使用合适的连接器和过滤器，添加适当的保护电路等。

4.确定IO口和外设的连接需求：根据应用的需求，确定所需的各种外设，并将其连接到正确的IO引脚上。

应注意IO口的电平和电流要求，并确保电路设计满足这些要求。

5.外部存储器接口设计：在一些应用中，可能需要连接外部存储器，如闪存、SD卡或EEPROM。

在进行相关设计时，需要考虑外部存储器的接口标准（如SPI、I2C、SDIO等），并确保信号完整性和稳定性。

6.参考原理图和布局建议：ST官方提供了丰富的参考原理图和布局建议，设计者可以参考这些建议来提高设计的可靠性和稳定性。

这些建议包括供电网络设计、地面规划、信号完整性、时钟布线、分层原则等。

7.测试和验证：在完成电路设计后，应进行相关测试和验证以确保STM32正常工作。

这包括对电源、时钟、IO口、外设等的测试。

如果可能，应编写测试代码，以确保所有功能正常，同时对性能进行评估。

需要注意的是，以上只是一些基本的注意事项，具体的STM32硬件电路设计还需要根据具体的应用需求来确定。

在实际设计中，还需要考虑其他方面的因素，如成本、可维护性、扩展性等。

因此，在进行具体的设计时，应综合考虑这些因素，以满足实际需求。

AN2604应用笔记STM32F101xx and STM32F103xx RTC校准总体介绍实时时钟在很多嵌入式应用中是必不可少的，但是由于外部环境温度的改变，驱动RTC的晶体频率会发生变化，因此RTC就没有预想的那么准确了！STM32F101xx and STM32F103xx附带有数字时钟校准电路，因此可以适应与变化的环境，它主要是来补偿晶体由于环境的变化，这篇应用笔记主要讨论了RTC校准的基本原理以及解释了如何利用RTC校准来提高计时精度。

1RTC校准基本原理1.1晶体的准确性在很多计时领域，通常都是用“石英精确度”这么一个术语来描述的，石英晶体振荡器提供了一个远远优于其他类型振荡器的精确度，但是它并不是完美的，石英晶体振荡器对温度十分敏感，Figure1展示了一个32.768HZ晶体的频率精确度（acc）和温度（T）以及曲率（K）的关系，这个曲线可以用下面的公式给出：注：曲率K由于不同的晶体而不同，这里是针对STM3210B-EVAL开发板来说的，关于这部分可以参考相关晶体制造商提供的详细信息。

在很多应用领域需要一个高准确度的时钟，但是在实际中有好多综合因素限制着精度的提高，通常，典型的方法是通过调节晶体的负载电容来调节精度，这一方法，虽然十分有效，但是也存在这一些缺点：1它需要多加一个外部器件（可调电容）。

2其增大了电流消耗（这在电池供电的场合尤为突出）。

取代这种传统的模拟的方法，STM32F10xxx系列提供了一个数字校准器，允许用户用软件控制的方法进行校准，非常的好用！1.2具体方法STM32F10xxx的RTC模块是用一个32768HZ的通常石英晶体驱动的，其实石英晶体是一种能够提供非常固定频率的，但是有以下两种情况导致了其频率的不稳定：1温度变化；2晶体本身的变化。

前面讲述了一般通常的方法都是用一个麻烦的可调电容来补偿误差，这里STM32F10xxx使用的是一个周期计数器来进行校正，这个数字校正器通过从220个时钟周期中减去0到127个周期的方法来校正的，如图所示：究竟有多少个时钟节拍是空白的取决于最近一次向备份寄存区域RTC校准寄存器最后七位加载的值，之所以这个校准寄存器放在备份区域是因为这个寄存器即使在系统掉电情况下仍然可以通过后备电池进行供电（译者注：如果后背电池也掉电，当然这个寄存器的值也会丢失的），注意：从上图中可以看出时钟输出引脚是在校准之前的频率，所以这个值是不会被校准所改变的，尽管已经进行了校准，但是这个输出是在校准之前的频率。

stm32面试题在STM32面试中，可能会被问到的一些常见问题如下：1. 什么是STM32？STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器系列。

2. STM32与传统的8位或16位微控制器相比有何优势？与传统的8位或16位微控制器相比，STM32具有更高的计算能力、更多的存储空间、更强大的外设功能和更低的功耗。

此外，STM32还提供了丰富的软件支持与开发工具，方便开发者进行项目开发与调试。

3. 什么是ARM Cortex-M内核？ARM Cortex-M内核是一种32位的处理器内核，具有高性能和低功耗的特点，广泛应用于嵌入式系统中。

Cortex-M系列内核分为Cortex-M0、Cortex-M3和Cortex-M4等不同型号，其中Cortex-M4内核还具备浮点运算单元。

4. STM32的开发环境是什么？STM32的开发环境主要包括开发板、编程器、软件开发工具等。

常用的开发工具包括Keil MDK、IAR Embedded Workbench、STM32CubeIDE等。

5. 如何进行STM32的程序开发？STM32的程序开发可以使用C语言或汇编语言进行，开发者可以使用相应的开发工具编写代码、编译生成二进制文件，再通过编程器将二进制文件下载到开发板中运行。

6.如何配置STM32的时钟系统？配置STM32的时钟系统是进行项目开发的重要一步，可以通过修改相关寄存器的配置来实现。

大部分的时钟配置可以通过STM32提供的库函数进行设置，如使用RCC（Reset and Clock Control）库函数对时钟进行配置。

7. STM32的外设功能有哪些？STM32具有丰富的外设功能，包括通用输入输出（GPIO）、定时器（TIM）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、模数转换器（ADC）等。

开发者可以根据项目需求选择相关外设进行配置与使用。