为什么STM32 RTC BKP备份数据区数据会丢失呢

为什么STM32 RTC BKP备份数据区数据会丢失呢？
RTC备份数据区与ADC电源有何关系？

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杨杜昼

2021-11-15 15:07:30

问：最近在使用STM32F103RB时，出现了断电后再上电时备份数据区数据丢失的现象，不知道是什么原因，最初在设计的时候芯片核的电源（数字部分电源）和ADC的电源是相连的，备份数据区的数据没有丢失，现在将ADC的电源单独采用一个电压基准芯片供电后，断电再上电发现备份数据区的数据丢失了，全部为0包括时间。如果我将现在的电路板的ADC电源链接到数字电源上，数据就不丢失了。为提高ADC精度，又不丢失备份数据区数据，哪位仁兄有好的建议，感谢！！
答：在断电时，请保证同时切断VDD和VDDA 请用示波器看看，怀疑断电时你的VDDA下降的太慢，而VDD很快消失。在断电时，应该保证同时切断VDD和VDDA。
问：RTC备份数据区与ADC电源关系？？？不管是VDDA下降慢，还是VDD下降慢，我认为这个芯片的工作与否不应该受VddA的影响，如果说备份电池数据受VDDA的影响的话，应该在手册中有说明，我还认为当不使用ADC时我们可以不给ADC供电，为什么说呢，当模拟、数字电路分离时，模拟电源可能故障失电，数字部分存在电源，当然正常工作的CPU可以通过程序检查到ADC部分出错，现在根据实验发现，ADC失电后芯片根本不工作。如果说一定要同时切断电源的话就必须连接到同一电源上，要不肯定丢数据呀，香主你说呢。
香主分析的对，但是我就是不明白VDDA必须要先断电，这是为什么呢。我总是认为这个问题不应该出现，至少我认为VDDA自然为独立电源引脚，为什么内核工作受VDDA的影响呢？
答：RTC备份数据区与ADC电源关系，以及VDD与VDDA的关系最近正在翻译大容量的STM32F103数据手册，正好供电部分的说明与中等容量STM32F103说明一样，下面贴图中的2.3.11节与STM32F103RB数据手册中的2.3.9节内容相同，你可以对照着看：

从关于VDDA的说明中可以看到，VDDA不单是为ADC供电，它为所有的模拟部分供电，特别是复位模块，这就回答了你的“不使用ADC时我们可以不给ADC供电”这个问题。关于VBAT部分说明了当关闭VDD时，通过内部电源切换器，VBAT为RTC、外部32kHz振荡器和后备寄存器供电。这里说的内部电源切换器就是下图中靠近VBAT的“供电开关”，下面这张图就是上面贴图中提到的图12：

这张图中没有说明这个供电开关是由哪个电源控制，但从图上看可以认为是VDD控制。
关于你的问题（包括在前面提的问题），我是这样分析的：VDD先掉电，在VDDA还没有完全掉电时，因为内部漏电流，上述供电开关并没有切换到 VBAT，而此时VDD已经消失，造成RTC内容丢失。正因为如此，数据手册上才会要求VDD应与VDDA同源，同时他们之间的电压差不能超过 300mV。
如果这个供电开关是由VDDA控制，那么你看到的现象就是显而易见了。不过这一点我需要确认。
再答：“AN2586-STM32F10xxx硬件开发入门”中说明：供电开关由PDR控制在应用笔记《AN2586-STM32F10xxx硬件开发入门》中，我找到了上面所提到的供电开关是由VDDA控制的清楚说明。
这里是有关部分截图，这个文档的中文译文在STMCU中文网页上：

文中红线划出的部分写明：VBAT的开关由复位模块内的掉电复位（PDR）电路控制。再根据上面提到的部分，复位模块由VDDA供电。所以当VDDA晚于VDD调电时，VBAT的开关还没有切换到VBAT，VDD已经消失了，RTC的内容自然也就消失了。
关于前面提到的多电源问题，手册上已经明确写明，VDD必须与VDDA同源，所以不应理解为是多电源供电。
至于VBAT缺失和电池没有电是2个问题，VBAT缺失的情况时，电路上有相应处理，所以不会有问题；而电池没有电的情况下，并不表示VBAT信号悬空，此时VBAT是通过电池接地，也不会有问题，只不过RTC的内容不能继续维持。电池没有电时好像应该是等效于一个电容加一个电阻，具体什么样的参数我不太清楚，但我可以肯定不是一个无穷大的电阻。
问：现在看来对于STM32的设计那是相当的不一样，大家以后设计的时候不要想当然，一定要仔细阅读说明文档的每个细节，要不，设计会走弯路，当然也会带来一个麻烦就是不同用途的地方很多要求不一样，我从来都不会想象到PLL会挂在VDDA上，常理上PLL电路应该属于数字部分。可偏偏挂在了 VDDA上。
由于Vdd的电压不稳定，在大量的IO来回动作的情况下，VDD的电压极度不稳定，当然如果VddA也连接到VDD的话，对于48脚和64脚封装的芯片来讲Vdda连接到VDD对于要求高精度的应用来讲，这个应该是不充许的，我使用的就是103VB，如果将VDDA连接到VDD，此时的AD采样误差明显低于VDDA与VDD分离的误差，我将VDDA连接到一个3.3V的参考电压芯片上了。一般的芯片VDDA和VDD都是可以分离供电的，至少我看见过的，ST的除外。
第三者答：PLL电路似乎不可能是纯数字电路，至少VCO应该用模拟电路。

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shawon

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杨杜昼

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