为什么新焊接的STM32主控板烧写程序后运行速度比正常速度慢了10倍左右

bqgup

为什么新焊接的STM32主控板烧写程序后运行速度比正常速度慢了10倍左右 [复制链接]

 

<i class="pstatus"> 本帖最后由 bqgup 于 2020-8-19 18:40 编辑 </i> # 为什么新焊接的STM32主控板烧写程序后运行速度比正常速度慢了10倍左右 ## 一、新焊接STM32主控板问题描述 #### 近期，我用STM32 RBT6的主控芯片设计了一套主控板，我把第一块焊接完成后，把500ms为延时的LED闪烁程序烧录进去，LED灯本该亮500ms灭500ms一直循环下去，正常情况下的闪烁频率如下： <ignore_js_op> <img id="aimg_495791" style="cursor:pointer;" aid="495791" src="static/image/common/none.gif" zoomfile="data/attachment/forum/202008/19/173803uat9uxcz9gm0j0mg.gif" file="data/attachment/forum/202008/19/173803uat9uxcz9gm0j0mg.gif" class="zoom" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" width="360" id="aimg_495791" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_495791_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>ddd.gif</strong> <em class="xg1">(3.36 MB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_495791" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=495791&handlekey=savephoto_495791">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2020-8-19 17:38 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> #### 可是实际现象中LED灯的状态确实是在按照一定周期闪烁，不过实际的周期显得好长，大概有10个500ms的延时，实际现象大概如下： <ignore_js_op> <img id="aimg_495760" style="cursor:pointer;" aid="495760" src="static/image/common/none.gif" zoomfile="data/attachment/forum/202008/19/164821uw4jjespwf8j5eb5.gif" file="data/attachment/forum/202008/19/164821uw4jjespwf8j5eb5.gif" class="zoom" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" width="360" id="aimg_495760" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_495760_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>aaa.gif</strong> <em class="xg1">(7.55 MB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_495760" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=495760&handlekey=savephoto_495760">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2020-8-19 16:48 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> #### 为了再次验证是不是延时出了问题，我特地写了个定时器的程序，我设定了一个1s的定时器控制LED灯翻转，实际上定时器也出现了问题，程序比正常的1s慢了10倍左右。我马上把问题锁定到晶振电路上，电路图的电路是我一直在用的电路，之前一直没有出现过这种问题，我的晶振电路如下： <ignore_js_op> <img style="cursor:pointer;" id="aimg_495768" aid="495768" src="static/image/common/none.gif" onclick="zoom(this, this.getAttribute('zoomfile'), 0, 0, '0')" zoomfile="data/attachment/forum/202008/19/165606n7eers451mjososh.png" file="data/attachment/forum/202008/19/165606n7eers451mjososh.png.thumb.jpg" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_495768_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>1.png</strong> <em class="xg1">(37.86 KB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_495768" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=495768&handlekey=savephoto_495768">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2020-8-19 16:56 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> #### 首先怀疑到晶振出了问题，我马上更换了一个晶振，结果还是反应缓慢（慢了大概十倍），用示波器测量晶振引脚，发现晶振并没有起振，我又检查了一下晶振电路，排除了两个晶振引脚短路的可能，并多次更换了22pF电容和晶振，还是没有解决问题，我又在网上各大论坛按照方法解决还是不行，最后一次修改我换上一个贴片的晶振（之前都是用的插脚的那种），经过测试还是不行我就把板子搁置一边重新焊了一块，第二块板子焊完后我赶紧用程序测试，发现晶振起振了，并且程序的延时恢复正常，这也因此验证了电路的可行性。 #### 过了两三天后，第二块板子运行一直正常（晶振为贴片晶振）。我又拿起之前焊过的第一块板子，上电后突然发现它变得正常了，LED灯的闪烁周期回归了正常，我猜测是不是因为贴片晶振和引脚晶振的区别，我又马上把第一块板子上的贴片晶振换回了插脚晶振，发现第一块板子又出现了之前的老毛病，运行节奏比正常慢了10倍左右，我打算再把晶振换回贴片的，去掉引脚晶振，换回贴片晶振。看一下效果： <ignore_js_op> <img id="aimg_495785" style="cursor:pointer;" aid="495785" src="static/image/common/none.gif" zoomfile="data/attachment/forum/202008/19/172547o4el7fy7b49r85t5.gif" file="data/attachment/forum/202008/19/172547o4el7fy7b49r85t5.gif" class="zoom" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" width="640" id="aimg_495785" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_495785_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>ccc.gif</strong> <em class="xg1">(3.99 MB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_495785" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=495785&handlekey=savephoto_495785">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2020-8-19 17:25 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> #### 太令人失望了！还是比正常慢。我打算再放个一两天，看下是不是还能恢复正常。 ## 二、找到解决问题的关键 #### 我拿着焊好的板子在灯光下面仔细检查，突然发现主控芯片的一号引脚和二号引脚上面挂着一点点焊锡，一号引脚和二号引脚短路了！！！我赶紧用焊枪去除，然后用酒精去除焊接后附着的杂质，板子恢复了正常的工作状态。 <ignore_js_op> <img id="aimg_495794" style="cursor:pointer;" aid="495794" src="static/image/common/none.gif" zoomfile="data/attachment/forum/202008/19/182618ir5ij3ojggj9djg5.gif" file="data/attachment/forum/202008/19/182618ir5ij3ojggj9djg5.gif" class="zoom" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" width="640" id="aimg_495794" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_495794_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>eee.gif</strong> <em class="xg1">(3.18 MB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_495794" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=495794&handlekey=savephoto_495794">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2020-8-19 18:26 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> #### 按照论坛大神给出的用示波器测试晶振的注意事项，用示波器探头X10测试第六引脚，晶振正常起振了，我成功了！！！ <ignore_js_op> <img id="aimg_495795" style="cursor:pointer;" aid="495795" src="static/image/common/none.gif" zoomfile="data/attachment/forum/202008/19/183429w9q7ki7702150l0r.gif" file="data/attachment/forum/202008/19/183429w9q7ki7702150l0r.gif" class="zoom" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" width="640" id="aimg_495795" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_495795_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>rrr.gif</strong> <em class="xg1">(12.45 MB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_495795" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=495795&handlekey=savephoto_495795">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2020-8-19 18:34 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> ## 总结 #### 1、贴片晶振和引脚晶振的功能是一样，遇到问题时不必太纠结在这上面； #### 2、放置了一段时间突然变好了，说明杂锡等导电物质在偶然情况下没有使引脚短路； #### 3、经过理性分析，程序中的时钟是按照72M来初始化的，外部8M晶振没有发挥作用，延时变慢，比正常时候慢了72/8=9倍。

maychang

“用示波器测量晶振引脚，发现晶振并没有起振”

示波器探头接触哪个引脚？单片机的5脚还是6脚？探头接触5脚，可能导致石英晶体停振。探头应该用X10档，接触单片机6脚。

maychang

另外，示波器看到石英晶体起振，频率对不对？

bqgup

maychang 发表于 2020-8-19 17:51 “用示波器测量晶振引脚，发现晶振并没有起振” 示波器探头接触哪个引脚？单片机的5脚还是6脚 ...

我用示波器X10档后直接测得晶振引脚

bqgup

maychang 发表于 2020-8-19 17:53 另外，示波器看到石英晶体起振，频率对不对？

运行慢半拍那个晶振没有起振

maychang

bqgup 发表于 2020-8-19 17:57 我用示波器X10档后直接测得晶振引脚

晶体有两个引脚，应该让探头接触与单片机6脚联接的那个脚。

maychang

bqgup 发表于 2020-8-19 17:58 运行慢半拍那个晶振没有起振

晶体没有起振的话，单片机根本不可能工作，一条指令也不会执行。所以你的 “运行速度比正常速度慢了10倍左右” 很奇怪。

 

maychang

bqgup 发表于 2020-8-19 17:58 运行慢半拍那个晶振没有起振

最好是在LED闪烁正常情况下用示波器检查是否起振，同时观察LED闪烁频率是否有变化。

用示波器观察晶体没有起振，LED是否还在闪烁？无论闪烁频率是多少。

bqgup

maychang 发表于 2020-8-19 19:26 晶体没有起振的话，单片机根本不可能工作，一条指令也不会执行。所以你的 “运行速度比正常速度慢了 ...

不奇怪，还有内部晶振

chunyang

楼主遇到问题进行认真总结很不错，这是提高技术能力的关键之一。

关于楼主的总结，补充几句：

1、封装与功能无关，不过要注意不同的晶体和晶振（注意晶体和晶振是不同的元件）除频率外还可能有其它参数的差别，但同样与封装无关。

2、并非放置一段时间就好了，而是管脚间焊接不良残留物的接触电阻会随着板子的移动和温度变化等时高时低，低到一定程度就会影响本振回路的工作。

3、已判定是晶体振荡回路的问题，就应检查回路中所有元件及PCB走线、焊接等。晶体振荡电路对分布参数比较敏感，尤其是频率比较高的泛音晶体振荡电路，要特别注意。

楼主经过总结，估计下次遇到类似的本振问题就不会兜圈子了。

bqgup

chunyang 发表于 2020-8-20 15:46 楼主遇到问题进行认真总结很不错，这是提高技术能力的关键之一。 关于楼主的总结，补充几句： 1、封 ...

谢谢前辈协助，解决了问题

joeymm

maychang 发表于 2020-8-19 19:26 晶体没有起振的话，单片机根本不可能工作，一条指令也不会执行。所以你的 “运行速度比正常速度慢了 ...

对stm32而言，外部晶振振不起来，会切换到内部的rc振荡源，由于两个振荡源后面的分频系数不同，所以虽然是相同的delay,延时时间不同。

maychang

joeymm 发表于 2020-8-23 17:12 对stm32而言，外部晶振振不起来，会切换到内部的rc振荡源，由于两个振荡源后面的分频系数不同，所以虽然 ...

外部和内部，自动切换的么？

LeoMe

量都不用量，测量你得考虑你得探头电容对晶振影响，没准晶振起镇了，你一量就停了。RCC里的HSERDY标志位看起来不香么

LeoMe

LeoMe 发表于 2020-8-24 08:50 量都不用量，测量你得考虑你得探头电容对晶振影响，没准晶振起镇了，你一量就停了。RCC里的HSERDY标志位看 ...

晶振动不动就停的，1是可以吧时钟安全功能的中断打开，如果时钟停了，进中断做相应操作。2是上电后初始化完时钟就检查HSE和LSE是不是起震了，不起帧就亮个灯然后简单粗暴的卡个while1在那喂狗，等着售后来解决。