【经验】高模拟性能8位单片机EFM8BB31外部晶体不起振怎么办?

2019-07-31 世强
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最近,一个做商业照明的客户,选用了SILICON LABS8位单片机EFM8BB31系列做集成灯光控制面板,在调试中发现,外部晶振始终不起振,这到底是什么原因?该如何解决?在给客户解决过程中,颇费周折,为避免客户后续遇到类似问题不再有类似麻烦,本文特将该问题做一般性处理总结,同大家分享。

 

一、检查MCU的外部晶体硬件电路是否正确?


图1  外部晶振参考电路实例(25MHz)

如上图1,是给MCU选择25MHz晶体的使用实例,其中,负载电容大家会比较熟悉,一般都会放,但对跨接电阻有的人容易漏掉,而对于EFM8BB31来说,这个是不能漏的。


负载电容的取值,首先取决于晶体自身特性,一般从晶体数据手册可以获取。跨接电阻的取值,Silicon Labs推荐为10MΩ,当然,在实际应用中根据需要,可在1MΩ~10MΩ间调整。


另,在器件摆放上,大家都比较熟悉,即晶体、负载电容、跨接电阻,都要靠近MCU放置。

 

二、检查所选晶体参数是否满足?


图2  某品牌晶体参数列表

对于任一MCU,它所适应的外部晶振,都是有要求的,因此,在选择外部晶体时,要注意晶体参数是否满足。如上图2,是某品牌晶体的参数列表,其中,“晶振频率”、“操作温度范围”、“负载电容”、“驱动强度”都是重要的参数,如果不满足,可能会导致晶振无法起振。

 

三、检查代码是否正确?

图3  晶体频率与驱动电流设置对照表

 

在EFM8BB31对外部晶体的代码驱动上,也有多个注意事项,主要如下:

1、 EFM8BB31的XTAL1及XTAL2这两个脚,要配置为模拟口、开漏输出且要被跳过(SKIP);

2、 在晶体频率与驱动电流对应配置上,可按上图3配置。

3、 在切换到外部晶体前,首先要启动外部晶体并等待其稳定。

 

四、特殊检查。

最后一点,需要重点提及的,在EFM8BB31系列MCU中,分B版本及C版本,其中,C版本是不支持外部晶体的。


综上述,Silicon Labs的8位单片机EFM8BB31系列8位MCU具有模拟性能好、集成度高、性价比高的优点,被广泛应用在通信、电机控制、商业照明、医疗、汽车等领域,并且,在时钟方面,它还支持多种时钟源,假如选用了外部晶体作为时钟源,如果遇到不起振的问题,参考上述解决步骤,可大大解决大家处理这方面问题的时间。

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