高温环境下STM32F427ZGT6 SPI读取异常问题解决
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更新于2024-08-03
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"该应用笔记主要讨论了在使用STM32F427ZGT6微控制器通过SPI接口与外部Flash交互时遇到的问题,尤其是在高温环境下读取数据的最后一位出现错误的情况。问题表现为在高温下,读写操作在特定指令(如0x5)之后返回的数据与实际硬件状态不一致。"
在STM32F4系列微控制器的项目开发中,用户使用SPI接口连接了一款特定型号的Flash存储器(LAT1269),在常温下系统工作正常,但当环境温度升高至约70℃时,经过大约5分钟,读写操作开始出现异常。异常表现为软件读取到的数据与硬件实际输出的数据不匹配,例如,软件读到0,而硬件检测到1。更换不同厂家的Flash后,相同条件下的问题不再复现,这提示可能不是Flash兼容性的问题。
问题排查过程中,注意到在70℃环境下,不仅是编程和擦除操作,即便是只读指令0x03也会产生类似错误。这促使技术人员关注到tCLQV参数,即Flash输出数据到稳定的时间间隔。在高温下,这个时间间隔的微小变化可能导致软件在CLK下降沿采集数据时出错,因为此时Flash的数据尚未完全稳定。解决方案是将MCU的采集时机改为CLK的上升沿,确保Flash数据已稳定为1。通过调整GPIO速度,如设置为GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM或GPIO_SPEED_FREQ_HIGH,可以减小tCLQV,从而避免数据采集错误。测试结果显示,随着GPIO速度的提高,tCLQV减小,读取错误的现象消失。
进一步分析客户系统初始化,其时钟配置基于25MHz的外部晶振,PLLN设为360,PLLM为25,PLLP为2,PLLQ为8,得到系统主频180MHz,APB2分频因子为2,因此SPI的波特率为2.8MHz。SPI的输入/输出引脚被配置为GPIO模式。
总结来说,问题的根源在于高温环境下SPI通信中的时序问题,特别是tCLQV参数的变化。通过优化GPIO速度,可以有效改善SPI通信的稳定性,确保在高温条件下的正确数据传输。这对于设计在极端环境工作的嵌入式系统具有重要的指导意义,强调了对时序参数敏感性的理解和调整在解决这类问题中的关键作用。
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冻结的鱼
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