代码收藏家技术教程 2025-02-23

在单片机中是否应该取消32.768kHz外部晶振

在STM32F103C8T6中，32.768kHz外部晶振（LSE）并非必须，其必要性取决于具体应用需求。以下是详细分析：

1. 是否需要32.768kHz晶振？

需要LSE晶振的场景

实时时钟（RTC）：
若需RTC功能（如日历、精确计时），且要求高精度时间基准，必须使用32.768kHz晶振（LSE）。
原因：内部低速RC振荡器（LSI，约40kHz）精度较低（±1%），可能导致时间累积误差（每天约1分钟），而LSE的精度可达±20ppm（每天误差约1.7秒）。

低功耗模式：
在低功耗模式（如Stop/Standby模式）下，若需RTC唤醒或保持计时，必须使用LSE。

可省略LSE晶振的场景

无需RTC功能：
若项目不依赖精确计时或日历功能，可完全省略LSE晶振。

使用内部时钟替代：
STM32F103C8T6支持通过以下时钟源驱动RTC：

LSI（内部低速RC振荡器，约40kHz）：精度低，但能满足基本计时需求。

HSE分频（外部高速晶振分频后的信号）：例如使用8MHz外部晶振，分频至1MHz后作为RTC时钟源。

2. 时钟源配置选项

RTC时钟源选择

时钟源	典型频率	精度	适用场景
LSE（外部晶振）	32.768kHz	±20ppm	高精度RTC、低功耗模式
LSI（内部RC）	~40kHz	±1%	基本计时、无需高精度
HSE分频	可配置（如1MHz）	依赖HSE精度	需外部高速晶振，灵活性较高

如何配置RTC时钟源

使用LSE（外部32.768kHz晶振）：

RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);  // 启用LSE
while (!RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)); // 等待LSE就绪
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); // 选择LSE作为RTC时钟源
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); // 启用RTC

使用LSI（内部低速RC振荡器）：

RCC_LSICmd(ENABLE); // 启用LSI
while (!RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY)); // 等待LSI就绪
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI); // 选择LSI作为RTC时钟源
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); // 启用RTC

使用HSE分频（需外部高速晶振）：

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); // 启用HSE（如8MHz）
while (!RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY)); // 等待HSE就绪
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_HSE_Div128); // 分频后作为RTC时钟源（例如8MHz/128=62.5kHz）
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); // 启用RTC

3. 硬件设计建议

若使用LSE晶振

电路连接：
将32.768kHz晶振连接至STM32的**OSC32_IN（PC14）和OSC32_OUT（PC15）**引脚，并添加匹配电容（通常为6~22pF）。

OSC32_IN  ----||--- GND (电容C1)
              ||--- 晶振
OSC32_OUT ----||--- GND (电容C2)

注意事项：

晶振尽量靠近MCU，减少走线长度。

避免高频信号干扰（如远离电源线）。

若省略LSE晶振

释放引脚：PC14和PC15可作为普通GPIO使用。

代码配置：确保RTC时钟源选择LSI或HSE分频，并在初始化代码中跳过LSE相关配置。

4. 替代方案示例

使用LSI驱动RTC

// 初始化LSI作为RTC时钟源
void RTC_Init(void) {
    // 启用LSI
    RCC_LSICmd(ENABLE);
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET);

    // 配置RTC时钟源为LSI
    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

    // 等待RTC同步
    RTC_WaitForSynchro();
}

5. 总结

场景	是否需要32.768kHz晶振	推荐方案
需要高精度RTC或低功耗	必须	使用LSE（32.768kHz晶振）
基本计时，无需高精度	不需要	使用LSI或HSE分频
无需RTC功能	不需要	省略LSE，释放PC14/PC15