stm32时钟详解
- 格式:pdf
- 大小:129.77 KB
- 文档页数:10
stm32单⽚机时钟stm32 单⽚机时钟学习以及分析1 引⾔:单⽚机(Microcontrollers),采⽤超⼤规模集成电路技术把具有数据处理能⼒的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O⼝和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显⽰驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到⼀块硅⽚上构成的⼀个⼩⽽完善的微型计算机系统,在⼯业控制领域⼴泛应⽤。
单⽚机时钟可以说如同⼈的⼼脏那样重要,我们在⼼脏的搏动下进⾏⾃⼰的⽣命活动,同样的单⽚机在时钟下进⾏⾃⼰的控制活动。
2 时钟的分类:单⽚机的时钟分为内部时钟与外部时钟:⼀般⽽⾔,内部时钟集成在芯⽚内部(RC振荡电路),其精度⽐较低;外部时钟,顾名思义,存在于芯⽚外部(晶体或陶瓷谐振器),可以为系统提供精确的时钟。
晶振是给单⽚机提供⼯作信号脉冲的,如图所⽰的为外部晶振,频率为4MHz,我们常⽤的晶振频率为12MHz,单⽚机⼯作时,是⼀条⼀条地从RoM中取指令,然后⼀步⼀步地执⾏。
单⽚机访问⼀次存储器的时间,称之为⼀个机器周期,这是⼀个时间基准。
—个机器周期包括12个时钟周期。
如果⼀个单⽚机选择了12MHz晶振,它的时钟周期是1/12us,它的⼀个机器周期是12×(1/12)us,也就是1us。
有些晶振的频率并数是整数,如:11.0592MHz的晶振。
单⽚机在进⾏串⾏通信时,常⽤的波特率为1200,2400,4800,9600,115200等,为了适应单⽚机的串⼝通讯波特率的计算⽽来的。
⽤11.0592MHz晶振经过相应的分频或者倍频后刚好能够得出⼀个整数的波特率,这样在上位机和下位机的同步⽅⾯⽐较⽅便。
3 stm32的时钟来源这⾥以stm32f1系列的芯⽚为例。
由上⾯可知,系统的时钟来源有内部时钟与外部时钟,详细的来说stm32f1有五个时钟源:HSI(⾼速内部时钟)HSE(⾼速外部时钟)LSI(低速内部时钟)LSE(低速外部时钟)PLL(锁相环倍频输出)每⼀个时钟都可以独⽴的开启与关闭。
2017年6月Doc ID 018624 Rev 1 [English Rev 5]1/45AN3371应用笔记在 STM32 F0、F2、F3、F4 和 L1 系列MCU 中使用硬件实时时钟(RTC )前言实时时钟 (RTC) 是记录当前时间的计算机时钟。
RTC 不仅应用于个人计算机、服务器和嵌入式系统,几乎所有需要准确计时的电子设备也都会使用。
支持 RTC 的微控制器可用于精密计时器、闹钟、手表、小型电子记事薄以及其它多种设备。
本应用笔记介绍超低功耗中等容量、超低功耗大容量、F0、F2和 F4 系列器件微控制器中嵌入式实时时钟 (RTC) 控制器的特性,以及将 RTC 用于日历、闹钟、定时唤醒单元、入侵检测、时间戳和校准应用时所需的配置步骤。
本应用笔记提供了含有配置信息的示例,有助于您快速准确地针对日历、闹钟、定时唤醒单元、入侵检测、时间戳和校准应用配置 RTC 。
注:所有示例和说明均基于 STM32L1xx 、STM32F0xx 、STM32F2xx 、STM32F4xx 和STM32F3xx 固件库,以及 STM32L1xx (RM0038)、STM32F0xx (RM0091)、STM32F2xx (RM0033)、STM32F4xx (RM0090)、STM32F37x (RM0313) 和 STM32F30x(RM0316) 的参考手册。
本文提到的STM32 指超低功耗中等容量、超低功耗大容量、F0、F2 和 F4 系列器件。
超低功耗中等 (ULPM) 容量器件包括 STM32L151xx 和 STM32L152xx 微控制器,Flash 容量在 64 KB 到 128 KB 之间。
超低功耗大 (ULPH) 容量器件包括 STM32L151xx 、STM32L152xx 和 STM32L162xx 微控制器,Flash 容量为 384 KB 。
F2 系列器件包括 STM32F205xx 、STM32F207xx 、STM32F215xx 和 STM32F217xx 微控制器。
STM32F427xx系列芯片系统时钟讲解——写代码的Tobem 为了进行通用定时器的设置,有必要先了解STM32F427xx系列芯片的时钟系统。
为了实现低功耗(对于每个时钟源来说,在未使用时都可单独打开或者关闭,以降低功耗),STM32F427xx设计了功能完善但却有点复杂的时钟系统,见下图:图2 STM32F427xx系统时钟树从图中可以看出,STM32F427xx具有4个时钟源,分别为2个内部时钟源和2个外部时钟源,也可以分为2个高速时钟源和2个低速时钟源,具体为:1、HSE(高速外部时钟):以外部晶振作时钟源,晶振频率可取范围为4~26MHz,实际电路图中我们采用12MHz的晶振。
2、HSI(高速内部时钟):由内部RC振荡器产生,频率为16MHz。
其特点是起振快,在芯片刚上电的时候,就是使用高速内部时钟,但其精度不高,因此,上电之后我们再通过软件配置(SystemInit()函数),转而采用高速外部时钟信号。
3、LSE(低速外部时钟):以外部晶振作时钟源,主要提供给实时时钟模块(RTC),一般采用32.768KHz。
4、LSI(低速内部时钟):由内部RC振荡器产生,频率为32KHz,主要用于驱动独立看门狗,也可选择提供给RTC 用于停机/待机模式下的自动唤醒。
程序在执行主函数main()之前,要先进行堆栈指针SP、程序计数器PC的初始化、设置异常中断向量地址等工作,最后才进入到主函数main()中去执行,这其中包括系统时钟的配置(在startup_stm32f4xx.s启动文件中)。
系统时钟的配置由system_stm32f4xx.c文件中的SystemInit()函数完成,配置结果如下:图3 系统时钟配置情况从时钟树中可以看到,系统时钟SYSCLK是大部分器件的时钟来源,因此SYSCLK的配置就显得十分重要。
SYSCLK可以从三个时钟源中进行选择,分别为HSI、HSE和PLLCLK。
HSI 不稳定,而HSE速率太低(4~26MHz),为了使系统获得较快的运行速率和稳定性,我们选择PLLCLK来作为SYSCLK(见备注1),而PLLCLK又可以选择HSI或者HSE作为时钟源,我们选择HSE作为时钟源(见备注2)根据时钟树的走向,SYSCLK(即PLLCLK)计算过程为:PLL_VCO = (HSE_VALUE / PLL_M) * PLL_NSYSCLK = PLL_VCO / PLL_P而宏定义有#if !defined (HSE_VALUE)#define HSE_VALUE ((uint32_t)12000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */#endif /* HSE_VALUE */#define PLL_M 12#define PLL_Q 7#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)#define PLL_N 360#define PLL_P 2故SYSCLK最终为180MHz。
stm32定时器时钟以及中间对齐模式在永磁同步电机的控制中,需要对电机的三相定⼦施加⼀定的电压,才能控制电机转动。
现在⽤的较多的是SVPWM(SVPWM的具体原理会在后⾯另写⼀篇博客说明),要想产⽣SVPWM波形,需要控制的三相电压呈如下形式,即A、B、C三相的电压是中间对齐的,这就需要⽤到stm32定时器的中间对齐模式了。
1、stm32的时钟树stm32的时钟树如下图所⽰,简单介绍⼀下stm32时钟的配置过程。
以外部时钟作为时钟源为例。
HSE代表外部时钟(假设为8M)、SYSCLK为系统时钟,经过倍频器之后变成168M、SYSCLK经过AHB预分频器(假设分频系数为1)后变成HCLK时钟等于系统时钟SYSCLK,HCLK即AHB外部总线时钟,经过APB预分频器分出APB1时钟(分频系数为2,低速设备SYSCLK/4)与APB2时钟(分频系数为1,⾼速设备SYSCLK/2)HSE->SYSCLK->HCLK->APB1、APB2。
针对stm32f427的配置源码如下static void SetSysClock(void){#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx) || defined (STM32F401xx)/******************************************************************************//* PLL (clocked by HSE) used as System clock source *//******************************************************************************/__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;/* Enable HSE */RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */do{HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;StartUpCounter++;} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET){HSEStatus = (uint32_t)0x01;}else{HSEStatus = (uint32_t)0x00;}if (HSEStatus == (uint32_t)0x01){/* Select regulator voltage output Scale 1 mode */RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;PWR->CR |= PWR_CR_VOS;/* HCLK = SYSCLK / 1*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;//AHB时钟#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)/* PCLK2 = HCLK / 2*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;//APB2时钟/* PCLK1 = HCLK / 4*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;//APB1时钟#endif /* STM32F40_41xxx || STM32F427_437x || STM32F429_439xx *//* Configure the main PLL */RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |(RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);/* Enable the main PLL */RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;/* Wait till the main PLL is ready */while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0){}#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)/* Enable the Over-drive to extend the clock frequency to 180 Mhz */PWR->CR |= PWR_CR_ODEN;while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODRDY) == 0){}PWR->CR |= PWR_CR_ODSWEN;while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODSWRDY) == 0){}/* Configure Flash prefetch, Instruction cache, Data cache and wait state */FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN |FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS; #endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx *//* Select the main PLL as system clock source */RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;/* Wait till the main PLL is used as system clock source */while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS ) != RCC_CFGR_SWS_PLL);{}}else{ /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clockconfiguration. User can add here some code to deal with this error */}}2、stm32定时器的时钟stm32定时器分为⾼级定时器(TIM1与TIM8)、通⽤定时器(TIM2-TIM5、TIM9-TIM14)、基本定时器(TIM6、TIM7)。
stm32时钟概念STMicroelectronics的STM32系列是一系列基于ARM Cortex-M 内核的微控制器(MCU)。
时钟系统在STM32芯片中是一个关键的概念,因为它驱动了芯片内部的各种功能模块,包括CPU、外设、总线等。
以下是与STM32时钟相关的一些基本概念:1. 系统时钟(SYSCLK): SYSCLK是STM32中的主时钟,它驱动CPU和内存等核心模块。
其频率由时钟源和分频器的组合决定。
2. 时钟源: STM32芯片通常支持多个时钟源,包括内部RC振荡器、外部晶体振荡器、PLL(相位锁定环)等。
选择适当的时钟源取决于应用的要求,例如需要更高的稳定性或更低的功耗。
3. PLL(Phase-Locked Loop):PLL是一种用于产生高稳定性时钟信号的电路。
通过将一个参考时钟信号与一个可调节的倍频器相锁定,PLL可以生成一个高频率的时钟信号。
4. AHB、APB总线:在STM32中,系统总线被分为高性能总线(AHB)和低速外设总线(APB)。
这两个总线有各自的时钟域,因此可以独立配置时钟。
这种分级的结构有助于提高系统的性能和灵活性。
5. 时钟树:时钟树描述了时钟系统的层次结构,显示了时钟源如何通过PLL和分频器传递到各个模块。
了解时钟树结构对于调整系统时钟和解决时钟相关问题非常有用。
6. 时钟配置寄存器: STM32芯片具有一系列寄存器,允许程序员配置时钟系统。
这些寄存器包括RCC寄存器(RCC,Reset and Clock Control)等,通过编程这些寄存器,可以设置各种时钟参数。
7. 低功耗模式时钟: STM32芯片支持不同的低功耗模式,如停机模式、待机模式等。
在这些模式下,可以降低系统的功耗,因此时钟系统在这些模式下的配置也需要考虑。
时钟配置通常是在启动代码或初始化过程中完成的,程序员可以通过修改相应的寄存器来调整时钟设置以满足应用的需求。
对于具体的时钟配置和使用,建议查阅STMicroelectronics提供的芯片手册和相关文档。
STM32芯片时钟(晶振)连接到芯片引脚一、引言STM32芯片是一款由STMicroelectronics公司生产的32位微控制器,具有高性能、低功耗、丰富的外设和可扩展性等特点。
在STM32芯片中,时钟(晶振)连接到芯片引脚是一个非常重要的部分,直接关系到芯片的工作频率和稳定性。
二、 STM32芯片时钟STM32芯片的时钟系统包括内部RC振荡器、内部RC振荡器、外部晶体振荡器等,其中晶振作为一种最常用的外部时钟源,具有稳定性高、精度好等优点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
三、连接方式STM32芯片中,晶振可以连接到芯片的多个引脚上,通常采用的是双向连接方式,即一个晶振同时连接到芯片的两个引脚上,以提高时钟信号的稳定性和可靠性。
四、连接引脚STM32芯片的不同系列和不同型号,在连接晶振时会有所不同,但基本的连接原理是相通的。
一般来说,连接引脚包括晶振输入引脚(XTAL1)和晶振输出引脚(XTAL2),分别用来输入晶振的信号和输出晶振的信号,并通过外部电路提供稳定的时钟信号给芯片内部的时钟系统。
五、连接建议在实际应用中,连接晶振时需要注意以下几点:1. 选择合适的晶振型号和频率,根据实际需求选择合适的晶振型号和频率,以保证芯片的工作稳定。
2. 连接线路布局合理,尽量减小晶振到芯片引脚的连接长度,减小外界干扰。
3. 使用合适的外围电路,包括对晶振输入引脚和晶振输出引脚的连接电路、滤波电路等。
六、结语正确连接STM32芯片时钟(晶振)到芯片引脚对于芯片的正常工作和稳定性有着重要的意义,希望本文能为您在实际应用中提供一些帮助。
感谢您的阅读。
七、晶振类型和频率选择在选择晶振类型和频率时,需要根据具体的应用需求进行选择。
一般来说,晶振的频率可以选择从几十kHz到几十MHz不等。
对于低功耗应用,可以选择较低频率的晶振,而对于需要高性能的应用,则需要选择较高频率的晶振。
还需要考虑晶振的负载电容和稳定性等因素,以保证晶振在工作时能够提供稳定可靠的时钟信号。
stm32时钟概念
在STM32微控制器中,时钟是控制系统时序和同步的重要元件。
时钟通过提供时钟信号来驱动计时器、外设和处理器核心等,实现数据传输和操作的同步。
STM32微控制器使用了多种类型的时钟,包括系统时钟、高
速外设时钟、低速外设时钟和RTC(实时时钟)时钟。
以下
是对每种时钟的概念的简要描述:
1. 系统时钟:
系统时钟(SYSCLK)是微控制器所有部分的主时钟源,它
控制处理器核心以及许多外设的运行。
系统时钟的频率可以通过配置寄存器来选择,通常是通过增加倍频器或分频器来实现。
2. 高速外设时钟(HCLK):
高速外设时钟是系统时钟分频得到的一个时钟,它驱动一些
对实时性要求较高的外设,例如DMA(直接内存访问控制器)和GPIO(通用输入/输出端口)等。
3. 低速外设时钟(PCLK):
低速外设时钟也是通过系统时钟分频得到的一个时钟,它驱
动一些低速外设,如USART(通用异步收发传输器)和I2C (串行通信接口)等。
4. RTC时钟:
RTC时钟是由外部低速晶体振荡器提供的时钟,用于实时时钟和日历功能。
它通常用于实现计时、日期和闹钟等功能。
时钟源的选择和设置可以通过微控制器的时钟控制寄存器来完成,这些寄存器提供了配置时钟的选项。
根据具体的应用需求,可以选择不同的时钟源和频率来优化系统性能和功耗。
STM32时钟配置STM32时钟配置步骤// 开启HSI时钟寄存器操作1).开启高速时钟HSE // 设置时钟控制寄存器RCC_CR 位16 置1使能RCC->CR|= 0x00010000;位16 :HSEON:外部高速时钟使能当进入待机和停止模式时,该位由硬件清零,关闭4-16MHz外部振荡器。
当外部4-16MHz 振荡器被用作或被选择将要作为系统时钟时,该位不能被清零。
2).等待高速时钟就绪// 读取时钟控制寄存器RCC_CR位17为1就位while(!(RCC-> CR>>17));位17:HSERDY:外部高速时钟就绪标志由硬件置’1’来指示外部4-16MHz振荡器已经稳定。
在HSEON位清零后,该位需要6个外部4-25MHz振荡器周期清零。
3).设置APB1,APB2,AHB分频系数// 设置时钟配置寄存器RCC_CFGRRCC_CFGR=0x00000400;(AHB :位4-7, (低速)APB1 :位8-10, (高速)APB2 :位11-13)位7:4:HPRE[3:0]:AHB预分频(AHB Prescaler)0xxx:SYSCLK不分频位10:8:PPRE1[2:0]:低速APB预分频(APB1) 100:HCLK 2分频位13:11:PPRE2[2:0]:高速APB预分频(APB2) 0xx:HCLK不分频4).设置PLL倍频// 配置时钟配置寄存器RCC_CFGR 位18-21RCC_CFGR|=7<<18;位21:18:PLLMUL:PLL倍频系数0111:PLL 9倍频输出5).PLL输入时钟源选择// 配置时钟配置寄存器RCC_CFGR 位16RCC_CFGR|=1<<16;位16:PLLSRC:PLL输入时钟源(PLL entry clock source) 1:HSE时钟作为PLL输入时钟。
由软件置’1’或清’0’来选择PLL输入时钟源。
学习一款单片机,首先要了解的是它的时钟部分,在网上找到一些stm32F103时钟部分的资料,归纳总结一下。
时钟模块框图如下:仔细看上面这个框图,就可以对F103的时钟有一个清晰的认识了。
三种不同的时钟源可用作系统时钟(SYSCLOCK):HSI振荡器时钟(由芯片内部RC振荡器提供)HSE振荡器时钟(由芯片外部晶体振荡器提供)PLL时钟(通过倍频HIS或HSE振荡器倍频得到)另外还有两个时钟源:LSI内部40kHz低速RC振荡器时钟,用于驱动独立看门狗或选择驱动RTCLSE外部32.768kHz低速外部输入时钟,用于驱动RTC1.当HSI被用于作为PLL时钟的输入时,系统时钟能得到的最大频率是64MHz。
2.用户可通过多个预分频器分别配置AHB、高速APB(APB2)和低速APB(APB1)域的频率。
AHB和APB2域的最大频率是72MHz。
APB1域的最大允许频率是36MHz。
SDIO接口的时钟频率固定为HCLK/2。
3. RCC通过AHB时钟(HCLK)8分频后作为Cortex系统定时器(SysTick)的外部时钟。
通过对SysTick控制与状态寄存器的设置,可选择上述时钟或Cortex(HCLK)时钟作为SysTick时钟。
ADC时钟由高速APB2时钟经2、4、6或8分频后获得。
定时器时钟频率由APB1(PCLK1)时钟获得,分配由硬件按以下2种情况自动设置:a. 如果相应的APB预分频系数是1,定时器的时钟频率与所在APB总线频率一致。
b. 否则,定时器的时钟频率被设为与其相连的APB总线频率的2倍。
4. FCLK是Cortex-M3的自由运行时钟。
详情见ARM的Cortex-M3技术参考手册。
关于HSE、HIS、PLL、LSE、LSI时钟特性及校准直接参考STM32相关Datasheet。
系统时钟配置过程:配置过程主要对RCC_CR、RCC_CFGR、RCC_CIR这三个寄存器,进行读写访问,配置系统时钟完成后,进行对要使用的相应外设时钟进行使能和配置,不用的外设建议关闭相应的外设时钟(降低功耗)。
在STM32中,有五个时钟源,为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
其实是四个时钟源,如下图所示(灰蓝色),PLL是由锁相环电路倍频得到PLL时钟。
①、HSI是高速内部时钟,RC振荡器,频率为8MHz。
②、HSE是高速外部时钟,可接石英/陶瓷谐振器,或者接外部时钟源,频率范围为4MHz~16MHz。
③、LSI是低速内部时钟,RC振荡器,频率为40kHz。
④、LSE是低速外部时钟,接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤、PLL为锁相环倍频输出,其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。
倍频可选择为2~16倍,但是其输出频率最大不得超过72MHz。
其中40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用,另外它还可以被选择为实时时钟RTC的时钟源。
另外,实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE,或者是HSE的128分频。
RTC的时钟源通过RTCSEL[1:0]来选择。
STM32中有一个全速功能的USB模块,其串行接口引擎需要一个频率为48MHz的时钟源。
该时钟源只能从PLL输出端获取,可以选择为1.5分频或者1分频,也就是,当需要使用USB模块时,PLL必须使能,并且时钟频率配置为48MHz或72MHz。
另外,STM32还可以选择一个时钟信号输出到MCO脚(PA8)上,可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟。
系统时钟SYSCLK,它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。
系统时钟可选择为PLL输出、HSI或者HSE。
系统时钟最大频率为72MHz,它通过AHB分频器分频后送给各模块使用,AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。
其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用:①、送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
②、通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
③、直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
④、送给APB1分频器。
APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频,其输出一路供APB1外设使用(PCLK1,最大频率36MHz),另一路送给定时器(Timer)2、3、4倍频器使用。
该倍频器可选择1或者2倍频,时钟输出供定时器2、3、4使用。
⑤、送给APB2分频器。
APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频,其输出一路供APB2外设使用(PCLK2,最大频率72MHz),另一路送给定时器(Timer)1倍频器使用。
该倍频器可选择1或者2倍频,时钟输出供定时器1使用。
另外,APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用,分频后送给ADC模块使用。
ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
在以上的时钟输出中,有很多是带使能控制的,例如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等等。
当需要使用某模块时,记得一定要先使能对应的时钟。
需要注意的是定时器的倍频器,当APB的分频为1时,它的倍频值为1,否则它的倍频值就为2。
连接在APB1(低速外设)上的设备有:电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、Timer2、Timer3、Timer4。
注意USB模块虽然需要一个单独的48MHz时钟信号,但它应该不是供USB模块工作的时钟,而只是提供给串行接口引擎(SIE)使用的时钟。
USB模块工作的时钟应该是由APB1提供的。
连接在APB2(高速外设)上的设备有:UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。
对于单片机系统来说,CPU和总线以及外设的时钟设置是非常重要的,因为没有时钟就没有时序。
由于时钟是一个由内而外的东西,具体设置要从寄存器开始。
RCC 寄存器结构,RCC_TypeDeff,在文件“stm32f10x.h”中定义如下: (v3.4库)1059行->1081行。
1.typedef struct2.{3. __IO uint32_t CR;4. __IO uint32_t CFGR;5. __IO uint32_t CIR;6. __IO uint32_t APB2RSTR;7. __IO uint32_t APB1RSTR;8. __IO uint32_t AHBENR;9. __IO uint32_t APB2ENR;10. __IO uint32_t APB1ENR;11. __IO uint32_t BDCR;12. __IO uint32_t CSR;13.14.#ifdef STM32F10X_CL15. __IO uint32_t AHBRSTR;16. __IO uint32_t CFGR2;17.#endif /* STM32F10X_CL */18.19.#if defined (STM32F10X_LD_VL)||defined (STM32F10X_MD_VL)||defined (STM32F10X_HD_VL)20. uint32_t RESERVED0;21. __IO uint32_t CFGR2;22.#endif /* STM32F10X_LD_VL || STM32F10X_MD_VL || STM32F10X_HD_VL */23.} RCC_TypeDef;一般板子上只有8Mhz的晶振,而增强型最高工作频率为72Mhz,显然需要用PLL倍频9倍,这些设置都需要在初始化阶段完成。
使用HSE时钟,程序设置时钟参数流程:1、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;2、打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);3、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();4、设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig;5、设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config;6、设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config;7、设置PLL RCC_PLLConfig;8、打开PLL RCC_PLLCmd(ENABLE);9、等待PLL工作 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)10、设置系统时钟 RCC_SYSCLKConfig;11、判断是否PLL是系统时钟 while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)12、打开要使用的外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()为了方便说明,借用一下例程的RCC设置函数,并用中文注释的形式加以说明:1.static void RCC_Config(void)2.{3.4./* 这里是重置了RCC的设置,类似寄存器复位 */5.RCC_DeInit();6.7./* 使能外部高速晶振 */8.RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);9.10./* 等待高速晶振稳定 */11.HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();12.13.if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)14.{15./* 使能flash预读取缓冲区 */16. FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);17.18./* 令Flash处于等待状态,2是针对高频时钟的,这两句跟RCC没直接关系,可以暂且略过*/19. FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);20.21./* HCLK = SYSCLK 设置高速总线时钟=系统时钟*/22. RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);23.24./* PCLK2 = HCLK 设置低速总线2时钟=高速总线时钟*/25. RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);26.27./* PCLK1 = HCLK/2 设置低速总线1的时钟=高速时钟的二分频*/28. RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);29.30./* ADCCLK = PCLK2/6 设置ADC外设时钟=低速总线2时钟的六分频*/31. RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);32.33./*Set PLL clock output to 72MHz using HSE (8MHz) as entry clock */34.//这句很关键35./* 利用锁相环讲外部8Mhz晶振9倍频到72Mhz */36. RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);37.38./* Enable PLL 使能锁相环*/39. RCC_PLLCmd(ENABLE);40.41.42./* Wait till PLL is ready 等待锁相环输出稳定*/43.while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)== RESET)44.{}45.46./*Select PLL as system clock source 将锁相环输出设置为系统时钟 */47. RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);48.49./* Wait till PLL is used as system clock source 等待校验成功*/50.while(RCC_GetSYSCLKSource()!= 0x08)51.{}52.}53.54./* Enable FSMC, GPIOD, GPIOE, GPIOF, GPIOG and AFIO clocks */55.//使能外围接口总线时钟,注意各外设的隶属情况,不同芯片的分配不同,到时候查手册就可以56.RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);57.58.RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |59. RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG |60. RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);61.}由上述程序可以看出系统时钟的设定是比较复杂的,外设越多,需要考虑的因素就越多。
同时这种设定也是有规律可循的,设定参数也是有顺序规范的,这是应用中应当注意的,例如PLL的设定需要在使能之前,一旦PLL使能后参数不可更改。