STM32 两个晶振的作用

只看该作者 · 2023-7-23 13:02

STM32 原理图

通常情况下，一些成熟的开发板在对STM32芯片进行原理图设计时，会使用两个晶振，如下图：

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在进行晶振贴片时，由于晶振的体积比四周电阻体积大很多，晶振会占用较多的空间。如下图：

这对我们制作一些超小型电路板是不利的，因为板子空间有限。为此，我们需要理解这两个晶振的作用，尤其是低速晶振 32.768kHz，对其适当取舍。

只看该作者 · 2023-7-23 13:03

CubeMX 时钟配置图
在STM32官方推荐的开发工具CubeMX中，我们可以直观的看到MCU的时钟配置图。在图中可以看到芯片的时钟配置情况，同时也可以看到低速晶振 32.768kHz 和高速晶振 8MHZ的入口。如下图左侧红框：

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2.1 低速晶振 32.768kHz
从图中可以看出，低速晶振 32.768kHz 连接LSE（low-speed external clock signal），最终到达RTC（real-time clock）。

RTC 是一个独立的定时器 1 。从 real-time clock（实时时钟）四字可以理解，RTC可以为系统实时记录当前系统时间和日期，不管芯片有没有掉电。如果想要使用 RTC 实时记录系统时间，芯片需要接入额外备用电源，通常为纽扣电池。这样以来，RTC 在芯片掉电后，可以由电池供电继续运行 2 。

对于掉电后不需要记录系统时间的电路板，我们将低速晶振 32.768kHz 舍去，节约板子空间，精简电路设计。

只看该作者 · 2023-7-23 13:03

2.2 高速晶振 8MHZ
从图中可以看出，高速晶振 8MHz 连接HSE（high-speed external clock signal），最终到达SYSCLK（system clock）。

SYSCLK 是系统时钟，为芯片内部各大模块的运转提供动力，不可缺少。高速晶振 8MHz 作为系统时钟的来源，可以由芯片内部的 HSI RC 时钟源或芯片外部的独立时钟源提供。这篇文章3提到在使用芯片内部的 HSI RC 时钟源做为系统时钟时，发现时钟有偏差，导致串口设备无法使用。由于芯片内部的 HSI RC 时钟源不够精准，我们通常采用外部独立时钟源来来为芯片提供系统时钟。

对于 STM32 电路板，外部高速晶振 8MHz 需要保留，为芯片提供系统时钟，使芯片能够正常工作。