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STM32F102外部时钟源特性

STM32F102来自外部振荡源产生的高速外部用户时钟

下表中给出的特性参数是使用一个高速的外部时钟源测得,环境温度和供电电压符合表8的条件。

表1   高速外部用户时钟特性

符号

参数

条件

最小值

典型值

最大值

单位

fHSE_ext 用户外部时钟频率(1)  

1

8

25

MHz

VHSEH OSC_IN输入引脚高电平电压

0.7VDD

 

VDD

V

VHSEL OSC_IN输入引脚低电平电压

VSS

 

0.3VDD

tw(HSE)

tw(HSE)

OSC_IN高或低的时间(1)

16

 

 

ns

tr(HSE)

tf(HSE)

OSC_IN上升或下降的时间(1)

 

 

20

Cin(HSE) OSC_IN输入容抗(1)

 

 

5

 

pF

DuCy(HSE) 占空比

 

45

 

55

%

IL OSC_IN输入漏电流

VSS ≤VIN ≤VDD

 

 

±1

μA

  1. 由设计保证,不在生产中测试。

STM32F102来自外部振荡源产生的低速外部用户时钟

下表中给出的特性参数是使用一个低速的外部时钟源测得,环境温度和供电电压符合表8的条件。

表2   低速外部用户时钟特性

符号

参数

条件

最小值

典型值

最大值

单位

fLSE_ext 用户外部时钟频率(1)  

 

32.768

1000

MHz

VLSEH OSC32_IN输入引脚高电平电压

0.7VDD

 

VDD

V

VLSEL OSC32_IN输入引脚低电平电压

VSS

 

0.3VDD

tw(LSE)

tw(LSE)

OSC32_IN高或低的时间(1)

450

 

 

ns

tr(LSE)

tf(LSE)

OSC32_IN上升或下降的时间(1)

 

 

50

Cin(LSE) OSC32_IN输入容抗(1)

 

 

5

 

pF

DuCy(LSE) 占空比

 

30

 

70

%

IL OSC32_IN输入漏电流

VSS ≤VIN ≤VDD

 

 

±1

μA

  1. 由设计保证,不在生产中测试。

 

 

 

 

使用一个晶体/陶瓷谐振器产生的高速外部时钟
高速外部时钟(HSE)可以使用一个4~16MHz的晶体/陶瓷谐振器构成的振荡器产生。本节中所给出的信息是基于使用下表中列出的典型外部元器件,通过综合特性评估得到的结果。在应用中,谐振器和负载电容必须尽可能地靠近振荡器的引脚,以减小输出失真和启动时的稳定时间。有关晶体谐振器的详细参数(频率、封装、精度等),请咨询相应的生产厂商。(译注:这里提到的晶体谐振器就是我们通常说的无源晶振)
表21 HSE 4~16MHz振荡器特性(1)(2)
符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位
fOSC_IN 振荡器频率 4 8 16 MHz
RF 反馈电阻 200 kΩ
C 建议的负载电容与对应的晶体串行阻抗(RS)(3) RS = 30Ω 30 pF
i2 HSE驱动电流 VDD=3.3V,VIN=VSS
30pF负载 1 mA
gm 振荡器的跨导 启动 25 mA/V
tSU(HSE)(4) 启动时间 VDD是稳定的 2 ms
1. 谐振器的特性参数由晶体/陶瓷谐振器制造商给出。
2. 由综合评估得出,不在生产中测试。
3. 相对较低的RF电阻值,能够可以为避免在潮湿环境下使用时所产生的问题提供保护,这种环境下产生的泄漏和偏置条件都发生了变化。但是,如果MCU是应用在恶劣的潮湿条件时,设计时需要把这个参数考虑进去。
4. tSU(HSE)是启动时间,是从软件使能HSE开始测量,直至得到稳定的8MHz振荡这段时间。这个数值是在一个标准的晶体谐振器上测量得到,它可能因晶体制造商的不同而变化较大。

对于CL1和CL2,建议使用高质量的、为高频应用而设计的(典型值为)5pF~25pF之间的瓷介电容器,并挑选符合要求的晶体或谐振器(请参考图18)。通常CL1和CL2具有相同参数。晶体制造商通常以CL1和CL2的串行组合给出负载电容的参数。在选择CL1和CL2时,PCB和MCU引脚的容抗应该考虑在内(可以粗略地把引脚与PCB板的电容按10pF估计)。详细信息请参考AN2867”适用于ST微控制器的振荡器的设计指南”。

图18 使用8MHz晶体的典型应用


1. REXT数值由晶体的特性决定。
使用一个晶体/陶瓷谐振器产生的低速外部时钟
低速外部时钟(LSE)可以使用一个32.768kHz的晶体/陶瓷谐振器构成的振荡器产生。本节中所给出的信息是基于使用表22中列出的典型外部元器件,通过综合特性评估得到的结果。在应用中,谐振器和负载电容必须尽可能地靠近振荡器的引脚,以减小输出失真和启动时的稳定时间。有关晶体谐振器的详细参数(频率、封装、精度等),请咨询相应的生产厂商。(译注:这里提到的晶体谐振器就是我们通常说的无源晶振)

表22 LSE 振荡器特性(fLSE=32.768kHz)(1)
符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位
RF 反馈电阻 5 MΩ
C 建议的负载电容与对应的晶体串行阻抗(RS)(2) RS = 30kΩ 15 pF
I2 LSE驱动电流 VDD=3.3V,VIN=VSS 1.4 μA
gm 振荡器的跨导 5 μA/V
tSU(LSE)(3) 启动时间 VDD是稳定的 3 s
1. 参见本表格下方的注意和警告段落。
2. 选择具有较小RS值的高质量振荡器(如MSIV-TIN32.768kHz),可以优化电流消耗。详情请咨询晶体制造商。
3. tSU(HSE)是启动时间,是从软件使能HSE开始测量,直至得到稳定的32.768k Hz振荡这段时间。这个数值是在一个标准的晶体谐振器上测量得到,它可能因晶体制造商的不同而变化较大。

注意: 对于CL1和CL2,建议使用高质量的5pF~15pF之间的瓷介电容器,并挑选符合要求的晶体或谐振器。通常CL1和CL2具有相同参数。晶体制造商通常以CL1和CL2的串行组合给出负载电容的参数。
负载电容CL由下式计算:CL = CL1 x CL2 / (CL1 + CL2) + Cstray,其中Cstray是引脚的电容和PCB板或PCB相关的电容,它的典型值是介于2pF至7pF之间。
警告: 为了避免超出CL1和CL2的最大值(15pF),强烈建议使用负载电容CL≤7pF的谐振器,不能使用负载电容为12.5pF的谐振器。
例如:如果选择了一个负载电容CL=6pF的谐振器并且Cstray=2pF,则CL1=CL2=8pF。

图19 使用32.768kH晶体的典型应用

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