STM32L4 LPUART1经验分享

RF_001

1 现象发现

在使用LoRaWAN开发板调试程序时，发现一个现象，LPUART的波特率设置为2400bps时，初始化异常，出现程序进入死循环的现象：

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同样的，其他条件均不改变，若将波特率修改为<2400的值，则会出现初始化异常；但波特率>2400，则初始化正常，程序可正常运行。

从上述现象可初步得出：波特率值的大小是出现该异常的原因。

2 原因分析

翻阅《STM32L4 Reference mannual》中LPUART1的资料， 在"LPUART baud rate generation
"章节，有以下关键描述：

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从文章中可获知：

Tx/Rx baud = 256*fck/LPUARTDIV

其中fck为时钟源频率，程序中LPUART1的时钟源为HSI：16MHz，并且fck需满足[3*baud rate, 4096*baud rate];

LPUARTDIV的数值范围查看LPUART_BRR 寄存器：

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从描述可获知：LPUARTDIV的范围是[0x300, 2^20-1]。

3 问题解决

3.1 公式反推

整理上述资料，分析得知：3*baud rate < fck < 4096*baud，fck固定为：16MHz，按照这个范围计算范围，反推看是否成立:

假设baud rate = 2400bps，那么3*baud rate = 7200，4096*baud rate = 9830400 < 16000000

可见 fck > 4096*baud rate，不符合要求；

假设baud rate = 4800bps，那么3*baud rate = 14400，4096*baud rate = 19660800 > 16000000；

可见fck < 4096*baud rate，符合要求。

可得出结论，若LPUART的时钟源固定为HSI = 16MHz，那么当波特率 <= 2400时无法满足要求，需更换时钟源。

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串口4个时钟源

可看出，若baud rate <= 2400，时钟源更换为LSE = 32.768kHz最为合适。

3.2 STM32 CubeMX图形化分析
  3.2.1 HSI时钟源分析

• 使能LPUART1
  

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stm32 cubeMX引脚配置界面

• LPUART1时钟选择HSI
  

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stm32 cubeMX时钟配置界面

• 波特率参数配置
  

• 双击图中心LPUART按钮
• 选中Baud Rate，下方会自动弹出波特率范围，可看出baud rate > 2400bps
  

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stm32 cubeMX参数配置界面

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stm32 cubeMX波特率参数配置界面

• 总结
  

      从stm32cube mx配置中看出，若时钟源为HSI，则baud rate范围：[3.907k, 5.33M]，2400bps无法满足。
3.2.2 LSE时钟源分析

• 使能LPUART1和LSE
  

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stm32 cubeMX引脚配置界面

• LPUART1时钟选择LSE
  

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stm32 cubeMX时钟配置界面

• 波特率参数配置
  

• 双击图中心LPUART按钮
• 选中Baud Rate，下方会自动弹出波特率范围，可看出baud rate > 2400bps
  

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stm32 cubeMX参数配置界