在STM32中,有五個時鐘源,為HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。其實是四個時鐘源,如下圖所示(灰藍色),PLL是由鎖相環(huán)電路倍頻得到PLL時鐘?! 、?、HSI是高速內部時鐘,RC振蕩器,頻率為8MHz?! 、?、HSE是高速外部時鐘,可接石英/陶瓷諧振器,或者接外部時鐘源,頻率范圍為4MHz~16MHz?! 、?、LSI是低速內部時鐘,RC振蕩器,頻率為40kHz?! 、堋SE是低速外部時鐘,接頻率為32.768kHz的石英晶體?! 、荨LL為鎖相環(huán)倍頻輸出,其時鐘輸入源可選擇為HSI/2、HSE或者HSE/2。倍頻可選擇為2~16倍,但是其輸出頻率最大不得超過72MHz。
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其中40kHz的LSI供獨立看門狗IWDG使用,另外它還可以被選擇為實時時鐘RTC的時鐘源。另外,實時時鐘RTC的時鐘源還可以選擇LSE,或者是HSE的128分頻。RTC的時鐘源通過RTCSEL[1:0]來選擇?! TM32中有一個全速功能的USB模塊,其串行接口引擎需要一個頻率為48MHz的時鐘源。該時鐘源只能從PLL輸出端獲取,可以選擇為1.5分頻或者1分頻,也就是,當需要使用USB模塊時,PLL必須使能,并且時鐘頻率配置為48MHz或72MHz。 另外,STM32還可以選擇一個時鐘信號輸出到MCO腳(PA8)上,可以選擇為PLL輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統(tǒng)時鐘?! ∠到y(tǒng)時鐘SYSCLK,它是供STM32中絕大部分部件工作的時鐘源。系統(tǒng)時鐘可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE。系統(tǒng)時鐘最大頻率為72MHz,它通過AHB分頻器分頻后送給各模塊使用,AHB分頻器可選擇1、2、4、8、16、64、128、256、512分頻。其中AHB分頻器輸出的時鐘送給5大模塊使用: ①、送給AHB總線、內核、內存和DMA使用的HCLK時鐘。 ?、?、通過8分頻后送給Cortex的系統(tǒng)定時器時鐘。 ③、直接送給Cortex的空閑運行時鐘FCLK?! 、?、送給APB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB1外設使用(PCLK1,最大頻率36MHz),另一路送給定時器(Timer)2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻,時鐘輸出供定時器2、3、4使用。 ⑤、送給APB2分頻器。APB2分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB2外設使用(PCLK2,最大頻率72MHz),另一路送給定時器(Timer)1倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻,時鐘輸出供定時器1使用。另外,APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用,分頻后送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻?! ≡谝陨系臅r鐘輸出中,有很多是帶使能控制的,例如AHB總線時鐘、內核時鐘、各種APB1外設、APB2外設等等。當需要使用某模塊時,記得一定要先使能對應的時鐘?! ⌒枰⒁獾氖嵌〞r器的倍頻器,當APB的分頻為1時,它的倍頻值為1,否則它的倍頻值就為2?! ∵B接在APB1(低速外設)上的設備有:電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看門狗、Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模塊雖然需要一個單獨的48MHz時鐘信號,但它應該不是供USB模塊工作的時鐘,而只是提供給串行接口引擎(SIE)使用的時鐘。USB模塊工作的時鐘應該是由APB1提供的?! ∵B接在APB2(高速外設)上的設備有:UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。對于單片機系統(tǒng)來說,CPU和總線以及外設的時鐘設置是非常重要的,因為沒有時鐘就沒有時序。由于時鐘是一個由內而外的東西,具體設置要從寄存器開始。
RCC寄存器結構,RCC_TypeDeff,在文件“stm32f10x.h”中定義如下:(v3.4庫)1059行->1081行。
typedef struct
{
__IO uint32_t CR;
__IO uint32_t CFGR;
__IO uint32_t CIR;
__IO uint32_t APB2RSTR;
__IO uint32_t APB1RSTR;
__IO uint32_t AHBENR;
__IO uint32_t APB2ENR;
__IO uint32_t APB1ENR;
__IO uint32_t BDCR;
__IO uint32_t CSR;
#ifdef STM32F10X_CL
__IO uint32_t AHBRSTR;
__IO uint32_t CFGR2;
#endif/*STM32F10X_CL*/
#ifdefined(STM32F10X_LD_VL)||defined(STM32F10X_MD_VL)||defined(STM32F10X_HD_VL)
uint32_t RESERVED0;
__IO uint32_t CFGR2;
#endif/*STM32F10X_LD_VL||STM32F10X_MD_VL||STM32F10X_HD_VL*/
}RCC_TypeDef;
一般板子上只有8Mhz的晶振,而增強型最高工作頻率為72Mhz,顯然需要用PLL倍頻9倍,這些設置都需要在初始化階段完成。使用HSE時鐘,程序設置時鐘參數流程:1、將RCC寄存器重新設置為默認值RCC_DeInit;
2、打開外部高速時鐘晶振HSERCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
3、等待外部高速時鐘晶振工作HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
4、設置AHB時鐘RCC_HCLKConfig;
5、設置高速AHB時鐘RCC_PCLK2Config;
6、設置低速速AHB時鐘RCC_PCLK1Config;
7、設置PLLRCC_PLLConfig;
8、打開PLLRCC_PLLCmd(ENABLE);
9、等待PLL工作while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
10、設置系統(tǒng)時鐘RCC_SYSCLKConfig;
11、判斷是否PLL是系統(tǒng)時鐘while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
12、打開要使用的外設時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()為了方便說明,借用一下例程的RCC設置函數,并用中文注釋的形式加以說明:
static void RCC_Config(void)
{
/*這里是重置了RCC的設置,類似寄存器復位*/
RCC_DeInit();
/*使能外部高速晶振*/
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
/*等待高速晶振穩(wěn)定*/
HSEStartUpStatus=RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)
{
/*使能flash預讀取緩沖區(qū)*/
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/*令Flash處于等待狀態(tài),2是針對高頻時鐘的,這兩句跟RCC沒直接關系,可以暫且略過*/
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
/*HCLK=SYSCLK 設置高速總線時鐘=系統(tǒng)時鐘*/
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/*PCLK2=HCLK 設置低速總線2時鐘=高速總線時鐘*/
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
/*PCLK1=HCLK/2 設置低速總線1的時鐘=高速時鐘的二分頻*/
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/*ADCCLK=PCLK2/6 設置ADC外設時鐘=低速總線2時鐘的六分頻*/
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
/*SetPLL clock outputto72MHz using HSE(8MHz)as entry clock*/
//這句很關鍵
/*利用鎖相環(huán)講外部8Mhz晶振9倍頻到72Mhz*/
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);
/*Enable PLL 使能鎖相環(huán)*/
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/*Wait till PLLisready 等待鎖相環(huán)輸出穩(wěn)定*/
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET)
{}
/*SelectPLL as system clock source 將鎖相環(huán)輸出設置為系統(tǒng)時鐘*/
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/*Wait till PLLisused as system clock source 等待校驗成功*/
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08)
{}
}
/*Enable FSMC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOGandAFIO clocks*/
//使能外圍接口總線時鐘,注意各外設的隸屬情況,不同芯片的分配不同,到時候查手冊就可以
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|
RCC_APB2Periph_GPIOF|RCC_APB2Periph_GPIOG|
RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
}
由上述程序可以看出系統(tǒng)時鐘的設定是比較復雜的,外設越多,需要考慮的因素就越多。同時這種設定也是有規(guī)律可循的,設定參數也是有順序規(guī)范的,這是應用中應當注意的,例如PLL的設定需要在使能之前,一旦PLL使能后參數不可更改。經過此番設置后,由于我的電路板上是8Mhz晶振,所以系統(tǒng)時鐘為72Mhz,高速總線和低速總線2都為72Mhz,低速總線1為36Mhz,ADC時鐘為12Mhz,USB時鐘