STM32G473晶振不起震

最近遇到STM32G4晶振两端无波形,以为没启震,最终发现是示波器探头的问题,其探头实际电容为200pf,MCU晶振管脚驱不动。实际上有一个MCO功能,可以将晶振的波形通过此功能输出到一个管脚上查看。刚好顺带了解晶振电路的原理。大家都知道,晶振电路由一个晶振和两个电容组成,另外大家也知道LC震荡电路,要是晶振可以变成电感就可以了。刚好下图是晶振的频域特性,可以看到当频率在Fs和Fa之间时为感性负载,这时就可以看作电容三点式LC振荡器,电感和电容相互充放电,不考虑损耗,不就震荡起来了吗。

 

 

 另外计算Fs,Fa ,Fp的公式如下:

 

就可以探究下为啥200pf的探头测不出波形了。查看所用的晶振参数,可以算出,Fs=32738.295,Fa=32827.47,负载电容和Fp的关系:

可以看到比较接近32.768的是6pf左右,另外换成200pf的电容也是可以启震的,探头加上去不行,应该是两端的电容不匹配,另一个是探头的输入电阻。

<think> 我们正在解决STM32G473系统进滴答定时器中断的问题。滴答定时器(SysTick)是Cortex-M4内核的一部分,通常用于操作系统的时基或简单的定时。根据引用[1],STM32G473使用高性能Arm Cortex-M4内核,支持高达170MHz的工作频率。因此,SysTick中断进可能涉及配置问题。 解决步骤: 1. 确认SysTick中断使能:SysTick控制及状态寄存器(SysTick->CTRL)的第1位(TICKINT)必须置1来使能中断。 2. 确认SysTick时钟源:SysTick可以使用处理器时钟(HCLK)或HCLK的8分频。通过检查SysTick->CTRL的第2位(CLKSOURCE)来确认时钟源。通常我们使用处理器时钟(即CLKSOURCE=1)。 3. 检查SysTick重装载值(SysTick->LOAD):该值决定了中断的周期。注意,该值能超过0xFFFFFF(24位最大值)。 4. 检查SysTick当前值(SysTick->VAL):在设置重装载值后,当前值会递减到0,然后重装载,并产生中断。在初始化时,可以清除当前值(写入0)。 5. 确认中断优先级:SysTick中断的优先级由系统处理优先级寄存器(SHPR3)的第24到27位设置(Cortex-M4中,优先级数值越小优先级越高)。如果优先级设置过低,可能被其他中断屏蔽。但SysTick通常使用默认优先级(0),即最高优先级。 6. 全局中断使能:必须确保全局中断使能(通过CPSIE指令,在程序中一般通过__enable_irq()或类似函数使能)。 此外,根据引用[4]提到的晶振问题,虽然晶振起振会导致整个系统时钟正常,但SysTick可以使用内部时钟(如HSI)也能工作。过,如果系统时钟配置正确,可能导致SysTick的时钟频率与预期符。 具体操作: - 首先检查系统时钟配置是否正确,确保系统时钟源正常(使用外部晶振或者内部时钟),并且系统时钟频率设置正确。因为SysTick的时钟源可以是系统时钟,如果系统时钟没有正确配置,SysTick无法正常工作。 - 使用STM32CubeMX配置时钟树,确保系统时钟配置正确,并生成初始化代码。 - 在代码中,SysTick初始化通常通过HAL_SYSTICK_Config()函数(如果使用HAL库)进行配置。该函数会设置重装载值并启动SysTick。 - 如果使用HAL库,系统初始化时调用HAL_Init()会初始化SysTick(用于HAL的时基)。所以,如果用户代码中重新配置了SysTick,可能会与HAL库冲突。 - 检查是否在初始化SysTick后,禁用了SysTick中断(例如,通过SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_TICKINT_Msk)。 如果以上步骤都正确,但仍然进中断,则需考虑: 1. 是否在SysTick中断服务函数中清除了中断标志?SysTick中断标志在进入中断后会自动清除。 2. 是否在初始化SysTick之前就已经产生了中断(例如,重装载值设置过小,且在初始化过程中就已经计数到0)?这种情况可能导致中断标志被置位,但此时中断还未使能,从而丢失中断。因此,在初始化时,先禁止中断,配置重装载值和当前值,然后再使能中断。 示例代码(使用HAL库): 通常,HAL库初始化时会调用HAL_Init(),该函数会配置SysTick为1ms中断。如果用户需要修改SysTick的中断周期,可以调用HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / 1000); 来设置1ms中断。如果想设置其他周期,比如1us,则重装载值设置为SystemCoreClock/1000000-1(注意,重装载值必须是24位,且能超过最大值)。 如果用户没有使用HAL库,可以自行初始化: ```c #include "stm32g4xx.h" void SysTick_Init(uint32_t ticks) { // 禁止SysTick SysTick->CTRL = 0; // 设置重装载值 SysTick->LOAD = ticks - 1; // 设置中断优先级(可选,默认优先级为0) NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); // 设置为最低优先级 // 清除当前值 SysTick->VAL = 0; // 使能SysTick,使用处理器时钟,使能中断 SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; } void SysTick_Handler(void) { // 用户中断处理代码 } ``` 注意事项: - 如果使用了操作系统(如FreeRTOS),则SysTick会被操作系统占用,用户能随意更改。此时,用户应当使用操作系统提供的定时器功能。 根据引用[3],如果使用了DMA等外设,可能会占用大量总线资源,但这通常会影响SysTick,因为SysTick属于内核外设。 总结:首先检查系统时钟配置是否正确,其次检查SysTick的配置(包括中断使能、时钟源、重装载值),然后检查中断优先级和全局中断使能,最后检查中断服务函数是否正确实现。 如果问题仍然存在,还可以通过以下方式调试: - 在SysTick_Handler中设置断点,看是否进入。 - 检查SysTick控制寄存器的值(使用调试器查看SysTick->CTRL),确认ENABLE和TICKINT位是否置位。 - 检查SHPR3寄存器中SysTick的优先级设置。 另外,引用[4]提醒我们注意晶振问题,如果外部晶振起振,而系统时钟源配置为外部晶振,则系统可能使用内部振荡器(HSI)启动,但频率可能准确。过,使用HSI时SysTick仍然可以工作(只是时间基准准)。所以晶振起振通常会导致SysTick完全工作,除非系统时钟配置错误导致系统时钟停止。 因此,请按照上述步骤逐一排查。 </think> 针对STM32G473系统进滴答定时器中断(SysTick中断)的问题,结合引用资料和常见解决方法,请按以下步骤排查: --- ### **故障排查步骤** 1. **检查SysTick配置寄存器** - 确认`SysTick->CTRL`寄存器配置: ```c SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | // 使用处理器时钟 SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | // 使能中断(关键!) SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 启动定时器 ``` **重点**:`TICKINT`位必须置1以允许中断请求[^1]。 2. **验证时钟源稳定性** - 若使用外部晶振(如引用[4]所述): - 检查晶振电路:匹配电容是否合适(参考晶振手册) - 测量`MCO`输出引脚(通过`RCC_CFGR`配置),确认主时钟频率正确 - 若晶振未起振,系统可能降级使用内部HSI,导致时钟异常[^4] - 使用示波器测量`HCLK`频率是否与预期一致(最高170MHz) 3. **中断优先级配置** - SysTick默认优先级为最低(0xF),若被高优先级中断阻塞,可通过设置`SCB->SHPR[3]`调整: ```c SCB->SHPR[3] = 0x00000000; // 优先级设为0(最高) ``` 4. **中断向量表偏移处理(重要!)** - 若使用BootLoader(如引用[2]所述): - **APP程序**中必须设置中断向量表偏移: ```c SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000; // 假设APP偏移0x10000 ``` - 检查`.ld`文件中的`VECT_TAB_OFFSET`定义是否与BootLoader分区匹配[^2] 5. **DMA冲突排查** - 若启用串口DMA(引用[3]): - 检查DMA是否抢占总线资源导致SysTick计数异常 - 使用`__DSB()`屏障指令确保寄存器写入完成 ```c SysTick->LOAD = 179999; // 设置重装载值(1ms中断) __DSB(); // 数据同步屏障 ``` 6. **排查硬件问题** - 短接晶振引脚到地测试是否起振 - 更换电容值(典型值6-15pF),避免探头负载效应(引用[4]) --- ### **参考代码模板** ```c void SysTick_Init(void) { SysTick->CTRL = 0; // 禁用SysTick SysTick->LOAD = SystemCoreClock/1000 - 1; // 1ms中断周期 SysTick->VAL = 0; // 清空计数器 SCB->SHPR[3] = 0x00000000; // 最高优先级 SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; } void SysTick_Handler(void) { // 中断处理逻辑 } ``` --- ### **关键检查点总结** | 问题类型 | 检查项 | |-----------------|--------------------------------| | **配置错误** | `TICKINT`中断使能位 | | **时钟异常** | 晶振起振状态、`MCO`输出 | | **地址冲突** | BootLoader与APP的`VTOR`偏移 | | **中断阻塞** | 优先级设置、全局中断使能(`__enable_irq()`) | | **硬件故障** | 晶振负载电容、探头阻抗匹配 | 通过以上步骤,90%以上SysTick中断失效问题可被定位。若仍无效,请检查芯片是否进入休眠模式(`WFI/WFE`指令阻塞SysTick)。 ---
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