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晶振導致的STM32F103和CH340工作異常

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樓主
大家好,之前我畫了一塊帶有STM32F103VET6、CH340g的板子,但是出現了和時鐘、晶振有關的一些問題(反復調試后的總結,但不是很清楚),具體原因現在也不明了。我想描述一下問題現象和我的設計圖,希望對晶振、STM32時鐘系統了解的朋友們能給出解答,謝謝!

問題1. WIN10系統無法識別CH340g
       首先排除軟件(驅動)問題。常年使用CH340芯片,加上事發同時手頭有一塊正點原子的STM32精英版(帶有CH340g),電腦可順利識別。唯獨這塊DIY板子上的CH340g無法識別。。。(我不信邪,按照原子的指南重裝了驅動也沒用)
接下來鎖定硬件問題       猜想1是CH340g的外圍電路。樓主本人不是純電子專業學生,因此不是模電行家,外圍電路是仿照原子的原理圖(外加一些學位論文里的案例來的)。感覺應該不是電路設計的問題,如下圖。

       猜想2是CH340g批次的問題。我盯著原子的開發板上的CH340g和我DIY板子上的CH340g看了半天,發現他們型號后面的尾綴數字不同。因此我去某一家硬件廠商的官網查閱了批次的資料(原文鏈接如下:
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)



      新批次的CH340g推薦的負載電容是20pF~47pF的,用的也絕大部分是12MHz的晶振。我參考的圖紙都是按新批次來匹配電容值的(22pF),然而我手頭的CH340g是老批次的,推薦電容范圍是27pF~47pF。。我當時用的22pF顯然不在這個范圍內。不知道是不是這個原因導致的。本來我自己可以簡單地驗證一下(在板子上的電容上并1個電容看看行不行),但是那塊老的CH340g已經被我拆到別的板子上去了……因此只能來論壇請教各位。雖然那塊板子已經被拆掉了,但我希望還是能總結一下這次設計失敗的經驗。


問題2. STM32F103外部時鐘源異常

現象:運行systick的delay函數時,耗時約為正常情況的10倍。

我想排除軟件的原因,因為底層配置用的是原子的(配合8MHz的外部晶振 HSE可產生72MHz的時鐘),且同樣的代碼在原子的精英版(STM32F103ZET6)上運行時完全沒有任何問題。我把我之前在另一塊正常的STM32F103VET6板子上能跑的代碼(時鐘無異常)放到這塊板子上,也變成了這種低速的形態。

      我的猜想是晶振問題,晶振部分的原理圖很樸素,沒什么好糾結的,如下。所以當時覺得是晶振本身的問題了。。我冒著板子被拆壞的風險,取下了原來的晶振,換了一個新的(下圖是換了一個新的8MHz晶振后的板子),還是無濟于事。。我沒有從同一個廠家買晶振,這兩家晶振都是次品的概率應該不大吧。。哎,所以只能求助于大家了






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沙發
ID:628970 發表于 2019-10-23 17:54 | 只看該作者
個人認為應該先檢查下VCC電源,Reset boot0,boot1電平,有示波器可以測試下8Mhz是否有波形輸出?
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板凳
ID:330350 發表于 2019-10-23 19:53 | 只看該作者
pan8880 發表于 2019-10-23 17:54
個人認為應該先檢查下VCC電源,Reset boot0,boot1電平,有示波器可以測試下8Mhz是否有波形輸出?

您說的波形我覺得一定有呀。因為8MHz的晶振裝上后,STM32并非不工作,只是系統時鐘異常地慢而已(此時的時鐘源選用的是HSE,外部高速)
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地板
ID:295874 發表于 2019-10-23 21:01 | 只看該作者
你應該用示波器監視一下晶體負載電容的波形,確保HSE晶體已經工作,且正常工作,就算你CPU已經工作,但是一旦HSE有問題的話,CPU的sysclk會自動切換到HSI晶體,而HSI晶體恰好是8M的,你外部8M經過9倍頻之后變為72M,一旦外部有問題,切換為內部8M之后,時間會自動變為你理想時間的9倍,而不是變為10倍。
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5#
ID:516863 發表于 2019-10-23 21:08 | 只看該作者
看到又一個懷疑電子元件質量有問題的、、感到納悶的同時,我想弱弱的問一下:你們在焊接的時候,烙鐵接地了嗎?有沒有做好防靜電擊穿工作?
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6#
ID:330350 發表于 2019-10-24 17:34 | 只看該作者
liyongan_1985 發表于 2019-10-23 21:01
你應該用示波器監視一下晶體負載電容的波形,確保HSE晶體已經工作,且正常工作,就算你CPU已經工作,但是一 ...

你的回復很有意義,謝謝!
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7#
ID:330350 發表于 2019-10-24 17:36 | 只看該作者
toyboy 發表于 2019-10-23 21:08
看到又一個懷疑電子元件質量有問題的、、感到納悶的同時,我想弱弱的問一下:你們在焊接的時候,烙鐵接地了 ...

自己操作的時候好像真沒有……不過這塊板子是廠家代工焊接的(后期修改是我自己來的
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8#
ID:587472 發表于 2019-10-26 08:53 | 只看該作者
WIN10系統無法識別CH340g,    這是因為win10有個“禁用驅動程序強制簽名”的功能需要關閉,這樣安裝CH340等一些驅動才能成功,詳情參考“Win10怎么禁用驅動程序強制簽名”

        https://jingyan.baidu.com/article/624e74594dbc8d34e8ba5aa6.html

       
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