图文详解stm32时钟树

图文详解stm32时钟树
图文详解stm32时钟树

对于广大初次接触STM32的读者朋友(甚至是初次接触ARM器件的读者朋友)来说,在熟悉了开发环境的使用之后,往往“栽倒”在同一个问题上。这问题有个关键字叫:时钟树。

众所周知,微控制器(处理器)的运行必须要依赖周期性的时钟脉冲来驱动——往往由一个外部晶体振荡器提供时钟输入为始,最终转换为多个外部设备的周期性运作为末,这种时钟“能量”扩散流动的路径,犹如大树的养分通过主干流向各个分支,因此常称之为“时钟树”。在一些传统的低端8位单片机诸如51,AVR,PIC等单片机,其也具备自身的一个时钟树系统,但其中的绝大部分是不受用户控制的,亦即在单片机上电后,时钟树就固定在某种不可更改的状态(假设单片机处于正常工作的状态)。比如51单片机使用典型的12MHz晶振作为时钟源,则外设如IO口、定时器、串口等设备的驱动时钟速率便已经是固定的,用户无法将此时钟速率更改,除非更换晶振。

而STM32微控制器的时钟树则是可配置的,其时钟输入源与最终达到外设处的时钟速率不再有固定的关系,本文将来详细解析STM32微控制器的时钟树。

图1是STM32微控制器的时钟树,表1是图中各个标号所表示的部件。

标号图1标号释义

1 内部低速振荡器(LSI,40Khz)

2 外部低速振荡器(LSE,32.768Khz)

3 外部高速振荡器(HSE,3-25MHz)

4 内部高速振荡器(HIS,8MHz)

5 PLL输入选择位

6 RTC时钟选择位

7 PLL1分频数寄存器

8 PLL1倍频寄存器

9 系统时钟选择位

10 USB分频寄存器

11 AHB分频寄存器

12 APB1分频寄存器

13 AHB总线

14 APB1外设总线

15 APB2分频寄存器

16 APB2外设总线

17 ADC预分频寄存器

18 ADC外设

19 PLL2分频数寄存器

20 PLL2倍频寄存器

21 PLL时钟源选择寄存器

22 独立看门狗设备

23 RTC设备

图1 STM32的时钟树

在认识这颗时钟树之前,首先要明确“主干”和最终的“分支”。假设使用外部8MHz晶振作为STM32的时钟输入源(这也是最常见的一种做法),则这个8MHz便是“主干”,而“分支”很显然是最终的外部设备比如通用输入输出设备(GPIO)。这样可以轻易找出第一条时钟的“脉络”:3——5——7——21——8——9——11——13

对此条时钟路径做如下解析:

对于3,首先是外部的3-25MHz(前文已假设为8MHz)输入;

对于5,通过PLL选择位预先选择后续PLL分支的输入时钟(假设选择外部晶振);

对于7,设置外部晶振的分频数(假设1分频);

对于21,选择PLL倍频的时钟源(假设选择经过分频后的外部晶振时钟);

对于8,设置PLL倍频数(假设9倍频);

对于9,选择系统时钟源(假设选择经过PLL倍频所输出的时钟);

对于11,设置AHB总线分频数(假设1分频);

对于13,时钟到达AHB总线;

在上一章节中所介绍的GPIO外设属于APB2设备,即GPIO的时钟来源于APB2总线,同样在图1中也可以寻获GPIO外设的时钟轨迹:

3——5——7——21——8——9——11——15——16

对于3,首先是外部的3-25MHz(前文已假设为8MHz)输入;

对于5,通过PLL选择位预先选择后续PLL分支的输入时钟(假设选择外部晶振);

对于7,设置外部晶振的分频数(假设1分频);

对于21,选择PLL倍频的时钟源(假设选择经过分频后的外部晶振时钟);

对于8,设置PLL倍频数(假设9倍频);

对于9,选择系统时钟源(假设选择经过PLL倍频所输出的时钟);

对于11,设置AHB总线分频数(假设1分频);

对于15,设置APB2总线分频数(假设1分频);

对于16,时钟到达APB2总线;

现在来计算一下GPIO设备的最大驱动时钟速率(各个条件已在上述要点中假设):

1) 由3所知晶振输入为8MHz,由5——21知PLL的时钟源为经过分频后的外部晶振时钟,并且此分频数为1分频,因此首先得出PLL的时钟源为:8MHz / 1 = 8MHz。

2) 由8、9知PLL倍频数为9,且将PLL倍频后的时钟输出选择为系统时钟,则得出系统时钟为 8MHz * 9 = 72MHz。

3) 时钟到达AHB预分频器,由11知时钟经过AHB预分频器之后的速率仍为72MHz。

4) 时钟到达APB2预分频器,由15经过APB2预分频器后速率仍为72MHz。

5) 时钟到达APB2总线外设。

因此STM32的APB2总线外设,所能达到的最大速率为72MHz。依据以上方法读者可以搜寻出APB1总线外设时钟、RTC外设时钟、独立看门狗等外设时钟的来龙去脉。接下来从程序的角度分析时钟树的设置,程序清单如下:

void RCC_Configuration(void)

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

(1)

RCC_DeInit();

(2)

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

(3)

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

(4)

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)

(5)

{

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

(6)

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

(7)

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

(8)

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

(9)

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

(10)

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

(11)

RCC_PLLCmd(ENABLE);

(12)

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);

(13)

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

(14)

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);

(15)

}

}

以上是ST官方所提供的STM32时钟树配置函数,读者首先要知道3点

1、ST所提供的库函数在函数和变量命名上有非常良好的规范性和易读性(虽然有点冗长),即便没有注释,也可从函数名和变量名来大致判断该函数或变量所包含的意义。

2、其次,读者应从上图区分出各个总线和对应的时钟:其中PLLCLK表示PLL锁相环的输出时钟,SYSCLK 表示系统时钟,HCLK表示AHB总线的时钟,PCLK1表示APB1总线的时钟,PCLK2则表示APB2总线的时钟。

3、9、10两句代码的作用是设置STM32内部FLASH的等待周期。做如下解释:STM32的内部用户FLASH用以存储代码指令供CPU存取以执行,STM32的CPU的最大速率已知为72MHz,但FLASH无法达到这么高的速度,因此要在CPU存取FLASH的过程中插入所谓的“等待周期”,显然CPU速度越快,所要插入的等待周期个数越多,原则是

1)当CPU速率为0 ~ 24MHz时,不需要插入等待周期,即等到周期个数为0;

2)当CPU速率为24 ~ 48MHz时,插入1个等待周期;

3)当CPU速率为48MHz ~ 72MHz时,插入2个等待周期;

有以上三点准备之后,开始解析这段程序:

(1)定义一个ErrorStatus类型的变量HSEStartUpStatus;

(2)将时钟树复位至默认设置;

(3)开启HSE晶振;

(4)等待HSE晶振起振稳定,并将起振结果保存至HSEStartUpStatus变量中;

(5)判断HSE晶振是否起振成功(假设成功了,进入if内部);

(6)设置HCLK时钟为SYSCLK的1分频;

(7)设置PLCK2时钟为SYSCLK的1分频;

(8)设置PLCK1时钟为SYSCLK的2分频;

(11)选择PLL输入源为HSE时钟经过1分频,并进行9倍频;

(12)使能PLL输出;

(13)等待PLL输出稳定;

(14)选择系统时钟源为PLL输出;

(15)等待系统时钟稳定;

上述代码中对时钟树的配置顺序为(对应图中标号):

3——11——14——15——7——21——8——9

通过对比发现,程序中对时钟树的配置顺序并不是依次从图中由左到右、由上到下配置的,这是为什么呢?事实上这个问题相信大部分读者都可以自己解释:电子设计世界的思维和操作方式,其顺序往往和日常生活是不一样的,比如人们经常先给电视机连接电源,再打开电视机开关;先把大水管的总闸打开,再打开小水龙头;总而言之是一种由“主”到“次”的顺序。转移到最常见的51单片机的开发平台,开发人员往

往先把定时器的分频数,重载值等参数配置好,最后才启动定时器计数;先把各个外设的中断打开,最后再打开总中断;这和人们的生活习惯其实恰好相反,是一种先“次”后“主”的顺序。

至此,理解STM32的时钟树就是轻而易举的事情了

stm32:系统时钟

实验4 系统时钟实验 上一章,我们介绍了STM32 内部系统滴答定时器,该滴答定时器产生的延时非常精确。在本章中,我们将自定义RCC系统时钟,通过改变其倍频与分频实现延时时间变化,实现LED灯闪烁效果。通过本章的学习,你将了解 RCC系统时钟的使用。本章分为以下学习目标: 1、了解 STM32 的系统构架。 2、了解 STM32 的时钟构架。 3、了解 RCC 时钟的操作步骤。 1.1 STM32 的系统构架 STM32 的时钟比较复杂,它可以选择多种时钟源,也可以选择不一样的时钟频率,而且在系统总线上面,每条系统的时钟选择都是有差异的。所以想要清楚的了解 STM32 的时钟分配,我们先来了解一下 STM32 的系统构架是什么样的。 从上图我们知道,RCC 时钟输出时钟出来,然后经过 AHB 系统总线,分别

分配给其他外设时钟,而不一样的外设,是先挂在不一样的桥上的。比如: ADC1、ADC2、 SPI1、GPIO 等都是挂在 APB2 上面,而有些是挂在 APB1上面,所以,虽然它们都是从 RCC 获取的时钟,但是它们的频率有时候是不一样的。 1.2 STM32 的时钟树 STM32 单片机上电之后,系统默认是用的时钟是单片机内部的高速晶振时钟,而这个晶振容易受到温度的影响,所以晶振跳动的时候不是有一定的影响,所以一般开发使用的时候都是使用外部晶振,而且单片机刚启动的时候,它的时钟频率是 8MHZ,而 STM32 时钟的最高频率是 72MHZ,所以单片机一般开机之后运行的程序是切换时钟来源,并设置时钟频率。大家可能有点疑惑,在第一章到第三章之中,我们并没有看到单片机开机之后设置时钟来源和时钟频率的。其实在使用库函数的时候,其实在库函数启动文件里面,是帮助我们把时钟频率设置到 72MHZ 了。大家可以打开一个库函数工程,在 system_stm32f10x.c 的第 106行,它定义了一个 SYSCLK_FREQ_72MHz: #if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL) /* #define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_VALUE */ #define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000 #else #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000 然后在下面的程序中,根据这个 SYSCLK_FREQ_72MHz 定义,它默认设置成 72MHZ。接下来我们来看一下具体的 RCC 时钟树:

STM32复位和时钟控制(RCC)

复位 STM32F10xxx支持三种复位形式,分别为系统复位、电源复位和备份区域复位。 1、系统复位 系统复位将所有寄存器设置成复位值,除了RCC_CSR(控制状态寄存器)中的相关复位标志位,通过查看RCC_CSR寄存器,可以识别复位源。 系统复位可由以下5种方式产生: 1)外部引脚NRST复位(低电平触发); 2)窗口看门狗(WWDG)计数终止 3)独立看门狗(IDOG)计数终止 4)软件复位(SW RESET),通过将中断应用和复位控制寄存器 (Application Interrupt and Reset Control Register )中SYSRESETREQ位置1。具体参考Cortex-M3 programming manual。 5)低功耗管理复位: ①通过进入等待模式(StandBy)产生复位: 通过User Option Bytes中设置nRST_STDBY位使能这种复 位模式。这时,即使执行了进入待机模式的过程,系统将 被复位而不是进入待机模式。 ②通过进入停止模式(STOP)产生复位: 通过User Option Bytes中设置nRST_STOP位使能这种复

位模式。这时,即使执行了进入停止模式的过程,系统将 被复位而不是进入停止模式。 2、电源复位 电源复位设置所有寄存器置初始值,除了备份区域。 电源复位可由以下2种方式产生: 1)上电复位和掉电复位(POR/PDR reset) 2)退出等待(StandBy)模式 这些复位源都作用在NRST引脚上,并且在复位延迟期间保持低电平。 提供给设备的系统复位信号都由NRST引脚输出,对每一个内部/外部复位源,脉冲发生器都将保证一个20us最小复位周期。对于外部复位,当NRST位置低时,将产生复位信号。 3、备份区复位 备份区复位仅仅影响被分区域,有以下两种产生方式: 1)软件复位,设置备份区域控制寄存器RCC_BDCR BDRST= 1; 2)在V DD和V BAT两者掉电的前提下,V DD或V BAT上电。

stm32时钟详细说明

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。

STM32CubeMX+FreeRTOS学习[3]-计数信号量(Lu)

FreeRTOS学习之三:计数信号量 前提:默认已经装好MDK V5和STM32CubeMX,并安装了STM32F1xx系列的支持包。 硬件平台:STM32F1xx系列。 目的:学习计数信号量的使用。 计数信号量的使用场景:一个二值信号量最多只可以锁存一个中断事件。在锁存的事件还未被处理之前,如果还有中断事件发生,那么后续发生的中断事件将会丢失。如果用计数信号量代替二值信号量,那么,这种丢中断的情形将可以避免。 本文例子使用STM32CubeMX配置创建两个任务,一个任务每秒钟发送多次信号量,另一个等待信号量并控制LED的闪烁。 Step1.打开STM32CubeMX,点击“New Project”,选择芯片型号,STM32F103RBTx。 Step2.配置时钟引脚。 Step3.配置PA8和PD2为Output,并把用户标签分别改为LED0,LED1。

Step4.将系统时基源改为TIM4。 Step5.使能FreeRTOS。 Step6.配置时钟树。8M输入时,通过PLL得到72M内部时钟。

Step7.配置FreeRTOS。 在Tasks and Queues选项卡,默认配置了一个名为defaultTask的任务,其优先级为普通,任务堆栈大小为128字,任务函数名为StartDefaultTask。 双击蓝色的地方,弹出对话框,将任务名修改为SemGen,将任务函数名修改为SemGenTask。 点击Add按钮,增加一个任务Handle,优先级设置为Normal,函数名为HandleTask。

在Config parameters选项卡,使能计数信号量。 在Timers and Semaphores选项卡,点击Counting Semaphores项右边的“Add”按钮,添加一个信号量,名称改为cSem01,并把最大计数值改为10。 注:其他的都使用默认参数。 Step8.生成代码。

STM32时钟初始化函数SysInit详解

花了一天的时间,总算是了解了SystemInit()函数实现了哪些功能,初学STM32,,现记录如下(有理解错误的地方还请大侠指出):使用的是3.5的库,用的是STM32F107VC,开发环境RVMDK4.23 我已经定义了STM32F10X_CL,SYSCLK_FREQ_72MHz 函数调用顺序: startup_stm32f10x_cl.s(启动文件)→SystemInit() → SetSysClock () →SetSysClockTo72() 初始化时钟用到的RCC寄存器复位值: RCC_CR = 0x0000 xx83; RCC_CFGR = 0x0000 0000;RCC_CIR = 0x0000 0000; RCC_CFGR2 = 0x0000 0000; SystemInit() 在调用SetSysClock()之前RCC寄存器的值如下(都是一些与运算,或运算,在此就不赘述了): RCC->CR = 0x0000 0083; RCC->CIR = 0x00FF0000; RCC->CFGR2 = 0x00000000;至于这些寄存器都代表着什么意思,详见芯片资料RCC寄存器,该文重点不在此处;SetSysClock()函数如下: static void SetSysClock(void) { #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE SetSysClockToHSE(); #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz SetSysClockTo24(); #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz SetSysClockTo36(); #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz SetSysClockTo48(); #elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz SetSysClockTo56(); #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz//我的定义的是SYSCLK_FREQ_72MHz,所以调用SetSysClockTo72() SetSysClockTo72(); #endif } SetSysClockTo72()函数如下: static void SetSysClockTo72(void) { __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0; /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/ /* Enable HSE */ RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON); /* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */ do

stm32如何配置时钟

学习STM32笔记2 如何配置时钟 学习STM32笔记2 如何配置时钟 /************************************************************* 该程序目的是用于测试核心板回来后是否能正常工作。包括 两个按键、两个LED现实。按键为PC4、PC5,LED为PA0\PA1。LED为 低电平时点亮。按键为低电平时触发。 ************************************************************/ #i nclude "stm32f10x_lib.h" void RCC_Configuration(void);//设置系统主时钟 void GPIO_Configuration(void);//设置邋邋IO参数 void NVIC_Configuration(void);//设置中断表地址 void delay(void);//延时函数 int main(void) { #ifdef DEBUG debug(); #endifRCC_Configuration(); NVIC_Configuration(); GPIO_Configuration(); while (1) { delay(); //设置指定的数据端口位 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //设置指定的数据端口位 delay(); GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //清除指定的数据端口位 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1); delay(); GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1); delay(); /********************************************* 使用setbits 与resetbits 是比较简单,其实还是可以使用 其它函数。例如可以使用GPIO_WriteBit GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, Bit_RESET);对于好像流水灯呀这些一个整段IO,可以使用GPIO_Write(GPIOA, 0x1101); *********************************************/

Finder自学stm32笔记之电源时钟

电源 STM32的工作电压(VDD)为2.0~3.6V。通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。当主电源VDD掉电后,通过VBA T脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器提供电源。 由上图可知VDDA.VSSA分别是独立给ADC的电源盒电源地。ADC需要准确的精度因此需要独立的电源供电。 使用电池或其他电源连接到VBAT脚上,当VDD断电时,可以保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。以便于RTC、后备区域、一些寄存器工作当然也需要外部振荡器提供时钟,所以也为LSE振荡器供电。 stm32中有上电复位掉电复位电路,可以设置通过设置PVDE位设置PVD阀值,当VDD 电压异常的时候就会复位,可以设置中断。 低功耗模式 三种低功耗模式 睡眠模式(Cortex?-M3内核停止,所有外设包括Cortex-M3核心的外设,如NVIC、系统时钟(SysTick)等仍在运行) 停止模式(所有的时钟都已停止而电压还在供给) :是深睡眠模式基础上结合了外设的时钟控制机制,在停止模式下电压调节器可运行在正常或低功耗模式。此时在1.8V供电区域的的所有时钟都被停止,PLL、HSI和HSE RC振荡器的功能被禁止,SRAM和寄存器内

容被保留下来。在停止模式下,所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态。 待机模式(1.8V电源关闭):待机模式可实现系统的最低功耗。该模式是在Cortex-M3深睡眠模式时关闭电压调节器。整个1.8V供电区域被断电。PLL、HSI和HSE振荡器也被断电。SRAM和寄存器内容丢失。只有备份的寄存器和待机电路维持供电。 前面是三者的详细介绍,初一看看不出有什么区别,我当时都看的晕呼呼地,做笔记时候才发现他们真正的不同。现在讲解一下。 睡眠模式只是关掉了CM3的内核,外设都在运行包过内部外部时钟、IO口、中断NVIC 等等。停止模式是进一步的睡眠模式它是关掉了所有的外设时钟,但是仍旧在供电。待机模式是最低功耗的模式,它连时钟供电全部禁止除了备份的寄存器和待机电路维持供电。(有待进一步的深入研究并修正) Stm32降低功耗的三种方法: 1.低功耗模式 2.降低系统时钟 3.关掉外设 如题降低系统时钟通过对预分频寄存器进行编程,可以降低任意一个系统时钟(SYSCLK、HCLK、PCLK1、PCLK2)的速度。从而降低功耗。 但是我有疑问就是:如何在系统运行的情况下切换系统时钟的时钟源?是否可以随时改变预分频系数? RCC_SYSCLKConfig 设置系统时钟(SYSCLK) RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSI);/* Wait till HSI is used as system clock source */ while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x00) 这个函数只是配置好系统时钟不是随时改变系统时钟的函数。所以有待做实验研究此处 关闭外设:在运行模式下,任何时候都可以通过停止为外设和内存提供时钟(HCLK和PCLKx)来减少功耗。通过设置AHB外设时钟使能寄存器(RCC_AHBENR)、APB2外设时钟使能寄存器 (RCC_APB2ENR)和APB1外设时钟使能寄存器(RCC_APB1ENR)来开关各个外设模块的时钟。

05_STM32F4通用定时器详细讲解

STM32F4系列共有14个定时器,功能很强大。14个定时器分别为: 2个高级定时器:Timer1和Timer8 10个通用定时器:Timer2~timer5 和 timer9~timer14 2个基本定时器: timer6和timer7 本篇欲以通用定时器timer3为例,详细介绍定时器的各个方面,并对其PWM 功能做彻底的探讨。 Timer3是一个16位的定时器,有四个独立通道,分别对应着PA6 PA7 PB0 PB1 主要功能是:1输入捕获——测量脉冲长度。 2 输出波形——PWM 输出和单脉冲输出。 Timer3有4个时钟源: 1:内部时钟(CK_INT ),来自RCC 的TIMxCLK 2:外部时钟模式1:外部输入TI1FP1与TI2FP2 3:外部时钟模式2:外部触发输入TIMx_ETR ,仅适用于TIM2、TIM3、TIM4,TIM3,对应 着PD2引脚 4:内部触发输入:一个定时器触发另一个定时器。 时钟源可以通过TIMx_SMCR 相关位进行设置。这里我们使用内部时钟。 定时器挂在高速外设时钟APB1或低速外设时钟APB2上,时钟不超过内部高速时钟HCLK ,故当APBx_Prescaler 不为1时,定时器时钟为其2倍,当为1时,为了不超过HCLK ,定时器时钟等于HCLK 。 例如:我们一般配置系统时钟SYSCLK 为168MHz ,内部高速时钟 AHB=168Mhz ,APB1欲分频为4,(因为APB1最高时钟为42Mhz ),那么挂在APB1总线上的timer3时钟为84Mhz 。 《STM32F4xx 中文参考手册》的424~443页列出与通用定时器相关的寄存器一共20个, 以下列出与Timer3相关的寄存器及重要寄存器的简单介绍。 1 TIM3 控制寄存器 1 (TIM3_CR1) 作用:1使能自动重载TIM3_ARR 2定时器的计数器递增或递减计数。 3 事件更新。 4 计数器使能 2 TIM 3 控制寄存器 2 (TIM3_CR2) 3 TIM3 从模式控制寄存器 (TIM3_SMCR) 4 TIM3 DMA/中断使能寄存器 (TIM3_DIER) SYSCLK(最高 AHB_Prescaler APBx_Prescaler

stm32时钟树分析

void RCC_Configuration(void) { /* RCC system reset(for debug purpose) */ RCC_DeInit(); /* Enable HSE */ RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

/* Wait till HSE is ready */ HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) { /* Enable Prefetch Buffer */ FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); /* Flash 2 wait state */ FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); /* HCLK = SYSCLK */ RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); /* PCLK2 = HCLK */ RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); /* PCLK1 = HCLK/2 */ RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */ RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); /* Enable PLL */ RCC_PLLCmd(ENABLE); /* Wait till PLL is ready */ while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) { } /* Select PLL as system clock source */ RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); /* Wait till PLL is used as system clock source */ while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) { } } }

STM32时钟系统与软件配置

STM32时钟系统与软件配置 在STM32中,有五个时钟源,为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。 ①HSI是高速内部时钟,RC振荡器,频率为8MHz。 ②HSE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。 ③LSI是低速内部时钟,RC振荡器,频率为40kHz。 ④LSE是低速外部时钟,接频率为32.768kHz的石英晶体。 ⑤PLL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。

在STM32上如果不使用外部晶振,OSC_IN和OSC_OUT的接法 如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振,请按照下面方法处理: 1)对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。 2)对于少于100脚的产品,有2种接法: 2.1)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。 2.2)分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。此方法可以减小功耗并(相对上面2.1)节省2个外部电阻。 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;

基于STM32的TFT指针式时钟

基于STM32的TFT指针式时钟 摘要 自时钟发明的那天起,它就注定了与人们有着密不可分的关系,但科学技术在不断发展,人们随着时间的推移对时间计量的精度要求越来越高,机械式时钟也越来越满足不了人们日益增高的要求了。取而代之的事具有高度准确性和直观性且无机械装置,使用寿命更长更长等优点的电子时钟。电子时钟更具人性化,更能提高人们的生活质量,更受人们欢迎,机械时代已经远去,电子时代已经到来。因此本设计是基于意法半导体公司(ST)的STM32开发平台实现一种高精度,智能化的指针式时钟系统,采用STM32内部RTC设计电子时钟时,通常是数字显示,这是由于选用数码管和1602等器件的显示能力有限。而12864是基于点阵式的液晶屏,其像素点为128×64,但12864自身像素较低,使其显示指针式时钟效果远低于2.2寸TFT-LCD液晶,但两者所基于的原理相同。因此本设计采用STM32为控制核心,2.2寸TFT-LCD液晶作为显示芯片,构成了一个指针式电子时钟。 关键词:STM32;RTC;TFT-LCD

第1章绪论 1.1 引言 随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整,单片机开始迅速发展,由于家用电器逐渐普及,市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。单片机以其芯片集成度高、处理功能强、可靠性高等优点,成功应用于工业自动化、智能仪器仪表、家电产品等领域。 近些年,人们对数字钟的要求也越来越高,传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化,有电子闹钟、数字闹钟等等。而目前,对于指针式时钟来说,所用的指针大多是靠机械装置驱动达到显示时间的目的,例如手表,挂钟,钟楼等等,单片机在指针式时钟中的应用也已经非常普遍的,人们对指针时钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单片机作为指针时钟的核心控制器,可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能,将其时间数据经单片机输出,利用显示器显示出来。输出设备显示器可以用液晶显示技术。 1.2 本设计的目的和意义 1.2.1 设计目的 (1)巩固,加深和扩大STM32应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力; (2)培养针对课题需要,选择和查阅有关手册,图表及文献资料的自学能力,提高组成系统,编程,调试的动手能力; (3)对课题设计方案的分析、选择、比较,熟悉用STM32做系统开发,研制的过程,软硬件设计的方法,内容及步骤; (4)进一步掌握C语言在硬件编程中的应用,熟悉怎样用C语言实现TFT-LCD上的绘图功能; (5)掌握STM32内部RTC的原理和应用。 1.2.2设计意义 数字指针式时钟是采用数字电路实现对时,分,秒,星期,年,月,日等数字以及指针表盘显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,

STM32滴答时钟

关于STM32 滴答时钟 相信不论是初学者还是高手,都会被STM32的滴答时钟所吸引。STM32有很多计数器,也有很多计数器中断。当别人还在用计数器做定时扫描的时候,我们就默默的开始了滴答时钟做扫描了。让他们去任意的浪费资源吧,我们节约资源,把计数器发挥更大的作用。 Systick定时器属于cortex内核部件,在芯片介绍的datasheet中没有提到过,可以参考 《CortexM3权威指南》或《STM32xxx-Cortex编程手册》。 首先来看Systick的时钟来源,如图一。可以看出在STM32中Systick以HCLK(AHB 时钟)或HCLK/8作为运行时钟。 图1 另外要注意Systick是一个24位的定时器,即一次最多可以计数224个时钟脉冲,这个脉冲计数值被保存到当前计数值寄存器STK_VAL中,这个计数器只能向下计数,每接收到一个时钟脉冲STK_VAL的值就向下减1,直至0,当STK_VAL的值被减至0时,由硬件自动把重载寄存器STK_LOAD中保存的数据加载到STK_VAL,意思就是它会自动重装。当STK_VAL 的值被倒计至0时,触发中断,就可以在中断服务函数中处理定时事件了。 要让Systick正常工作,必须要对Systick进行配置。它的配置很简单,只有三个控制位和一个标志位,都位于寄存器STK_CRL中,见图二。

图二 ENABLE: 为Systick timer的使能位,此位为1的时候开始计数,为0则关闭Systick timer。 TICKINT: 为中断触发使能位,此位为1的时候并且STK_VAL倒计至0的时候会触发Systick 中断,此位为0的时候不触发中断。 CLKSOURCE: 为Systick的时钟选择位,此位为1的时候Systick的时钟为AHB时钟,此位为0 的时候Systick的时钟为AHB/8(AHB的8分频)。 COUNTFLAG: 为Systick的标志位,当STK_VAL倒计至0,此标志位会被置1。 现在我们不会再为滴答时钟而感到迷惑了吧! 下面将详细描述如何去设置计数器,我们在很多地方看到这样一个函数: SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000) 配置为1ms中断一次 SysTick_Config(SystemCoreClock / 100000) 配置为10us中断一次 SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000) 配置为10us中断一次 我们将细说一下,SystemCoreClock/100000 为什么是10us 我们从图1时钟数可以看出Systick的时钟和AHB有关,从图2中了解到滴答时钟可设置,结合两处就能看明白。若不去设置,系统默认为AHB时钟,即72MHz。 系统文件中可查找出以下描述: /************************************************************************** ***** * Clock Definitions *************************************************************************** ****/ #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_HSE; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */ #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_24MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */ #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_36MHz; /*!< System

关于STM32开发板晶振相关的问题汇总

关于STM32开发板晶振相关的问题汇总 1自己做了个STM32的板子,,但是手里没有8M的晶振,所以就用了,12M的,,但是不正常,上电之后PA15和PA14接的是两个led,PA15接的led常亮,PA14接的的led 不亮,,而且芯片下载程序又能下载,应该不是芯片坏的问题吧,,而且不管我些什么程序进去,两个脚的状态都不变,,我怀疑是电路有问题,,可是我仔细检查了电路和板子,都没问题,,JTAG正常使用。我用的是12M的晶振,这会有影响吗?感觉不管下什么程序进去感觉芯片好像没有运行。 答:如果使用12M的晶振,那么要修改启动文档中的关于RCC的语句。 因为如果你使用库文件的话,ST的库,默认外部晶振是8M,所以如果你不修改RCC部分 的语句,会造成CPU不启动,或者启动不成功。 现象是,在MDK环境下,能够通过JTAG识别到芯片,但是无法下载或者debug。 会提示can not attach CPU。 2、突然想到这个问题,外部无源晶振选择大小的区别是什么? 对STM32芯片它都要先分频,再倍频。 我在想,假设,如果它分频都要降到2M,再倍频上去 那我直接2M的晶振1分频再倍频,跟24M先12分频再倍频他们的区别是什么?还是说本身就是任意的,根据自己需要选择? 答:方便各种应用场景。 3、自己做的STM32F103RBT6板子,外接8M晶振,现在程序下载正常,运行正常,在程 序初始化时用到Stm32_Clock_lnit(9)这条语句,我想问下是不是外部晶振如果没起振在执行这条语句时会停止?也就是说我的程序下载和运行都正常说明外部晶振肯定起振了,而且已经倍频到72M 了。 答:默认是用内部8M RC震荡的,你切换为PLL之后,才是使用8M倍频的,如果你注释 掉Stm32_Clock_Init(9),那么代码也会跑,但是是用内部8M RC震荡。 4、外部晶振换成了25MHz,但是想方便的移植以前8MHz板子上程序,应该怎么修改系统时钟?看了system_stm32f10x.c系统时钟设置,但是不知道怎么修改!求指点谢谢下面参数是system_stm32f10x.c系统时钟设置 //默认SYSCLK_FREQ_72MHz 可在system_stm32f10x.c 改变设置 //默认HCLK = SYSCLK; RCC->CFGR |= (ui nt32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1; 〃默认PCLK2 = HCLK ; RCC->CFGR |= (ui nt32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1; 〃默认PCLK1 = HCLK ; RCC->CFGR |= (ui nt32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2; 〃默认PLL as system clock source; RCC_CFGR_SW_PLL; 答:25M不用想了,必须是25的整数倍才行。 原子哥要是把它设置成75MHz 具体怎么修改哪些配置参数? 25*3=75 了 设置倍频数为3. 但是库函数这个不懂,寄存器的就很简单 5、S TM32的RTC不能用,想确定是否硬件问题。但不知道测量的是哪2个引脚。希望知道的高手指教一下 答:1,去掉RTC晶振的电容 2,换晶振.

图文详解stm32时钟树

对于广大初次接触STM32的读者朋友(甚至是初次接触ARM器件的读者朋友)来说,在熟悉了开发环境的使用之后,往往“栽倒”在同一个问题上。这问题有个关键字叫:时钟树。 众所周知,微控制器(处理器)的运行必须要依赖周期性的时钟脉冲来驱动——往往由一个外部晶体振荡器提供时钟输入为始,最终转换为多个外部设备的周期性运作为末,这种时钟“能量”扩散流动的路径,犹如大树的养分通过主干流向各个分支,因此常称之为“时钟树”。在一些传统的低端8位单片机诸如51,AVR,PIC等单片机,其也具备自身的一个时钟树系统,但其中的绝大部分是不受用户控制的,亦即在单片机上电后,时钟树就固定在某种不可更改的状态(假设单片机处于正常工作的状态)。比如51单片机使用典型的12MHz晶振作为时钟源,则外设如IO口、定时器、串口等设备的驱动时钟速率便已经是固定的,用户无法将此时钟速率更改,除非更换晶振。 而STM32微控制器的时钟树则是可配置的,其时钟输入源与最终达到外设处的时钟速率不再有固定的关系,本文将来详细解析STM32微控制器的时钟树。

图1是STM32微控制器的时钟树,表1是图中各个标号所表示的部件。 标号图1标号释义 1 内部低速振荡器(LSI,40Khz) 2 外部低速振荡器(LSE,32.768Khz) 3 外部高速振荡器(HSE,3-25MHz) 4 内部高速振荡器(HIS,8MHz) 5 PLL输入选择位 6 RTC时钟选择位 7 PLL1分频数寄存器 8 PLL1倍频寄存器 9 系统时钟选择位 10 USB分频寄存器 11 AHB分频寄存器 12 APB1分频寄存器 13 AHB总线 14 APB1外设总线 15 APB2分频寄存器 16 APB2外设总线 17 ADC预分频寄存器 18 ADC外设 19 PLL2分频数寄存器 20 PLL2倍频寄存器 21 PLL时钟源选择寄存器 22 独立看门狗设备 23 RTC设备 图1 STM32的时钟树 在认识这颗时钟树之前,首先要明确“主干”和最终的“分支”。假设使用外部8MHz 晶振作为STM32的时钟输入源(这也是最常见的一种做法),则这个8MHz便是“主干”,而“分支”很显然是最终的外部设备比如通用输入输出设备(GPIO)。这样可以轻易找出第一条时钟的“脉络”:3——5——7——21——8——9——11——13 对此条时钟路径做如下解析: 对于3,首先是外部的3-25MHz(前文已假设为8MHz)输入; 对于5,通过PLL选择位预先选择后续PLL分支的输入时钟(假设选择外部晶振); 对于7,设置外部晶振的分频数(假设1分频); 对于21,选择PLL倍频的时钟源(假设选择经过分频后的外部晶振时钟); 对于8,设置PLL倍频数(假设9倍频); 对于9,选择系统时钟源(假设选择经过PLL倍频所输出的时钟); 对于11,设置AHB总线分频数(假设1分频); 对于13,时钟到达AHB总线; 在上一章节中所介绍的GPIO外设属于APB2设备,即GPIO的时钟来源于APB2总线,同样在图1中也可以寻获GPIO外设的时钟轨迹:

STM32 系统滴答定时器(Systick) 彻底研究、完美解读并且免费,鄙视5个下载券的二货

STM32 系统滴答定时器(Systick) 彻底研究解读 stm32系统滴答定时器(Systick) 彻底研究解读 SysTick 起那些TIM 定时器可以说简单多啦~~~~~哥的心情也好了不少,嘎嘎!! arm Cortex-M3 内核的处理器内部包含了一个SysTick 定时器,它是一个24 位的倒计数定时器,注意,是倒计数!当计到0 时它就会从LOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把CTRL 寄存器中的ENABLE 为清0,它就永不停息!遗憾的是,Sy sTick 定时器在《STM32 参考手册》里一个屁都没放,只有在《ARM Cortex-M3 技术参考手册》和《ARM Cortex-M3 权威指南》才找到相关寄存器的介绍。 一、SysTick 的时钟来源 我先来看看STM32 的时钟树 The RCC feeds the Cortex Sy stemTimer (SysTick) external clock with the AHB clock(HCLK) divided by 8.The SysTick can work either with this clock or with the Cortex clock(HCLK), configurable in the Sy sTick Control and Status Register. 上面这段话的意思是,SysTick的时钟来源可以是HCLK的8分频或就是HCLK, 具体是哪种可通过配置“控制和状态寄存器(CTRL)”来选择。 二、SysTick的寄存器简介 SysTick的寄存器一共有4个。

STM32 时钟详解及范例

一、综述: 1、时钟源 在STM32 中,一共有5 个时钟源,分别是HSI 、HSE 、LSI 、LSE 、PLL 。 ①HSI 是高速内部时钟,RC 振荡器,频率为8MHz ; ②HSE 是高速外部时钟,可接石英/ 陶瓷谐振器,或者接外部时钟源,频率范围是4MHz –16MHz ; ③LSI 是低速内部时钟,RC 振荡器,频率为40KHz ; ④LSE 是低速外部时钟,接频率为32.768KHz的石英晶体; ⑤PLL 为锁相环倍频输出,严格的来说并不算一个独立的时钟源,PLL 的输入可以接HSI/2 、HSE 或者HSE/2 。PLL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。 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 端获取,可以选择为 1.5 分频或者1分频,也就是,当需使用到USB 模块时,PLL 必须使能,并且时钟配置为48MHz 或72MHz 。 另外STM32 还可以选择一个时钟信号输出到MCO 脚(PA.8) 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 ,它是提供STM32 中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可以选择为PLL 输出、HSI 、HSE 。系系统时钟最大频率为72MHz ,它通过AHB 分频器分频后送给各个模块使用,AHB 分频器可以选择 1 、2 、4 、8 、16 、64 、128 、256 、512 分频,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STCLK; ③直接送给Cortex 的空闲运行时钟FCLK ; ④送给APB1 分频器。APB1 分频器可以选择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。该倍频器根据PCLK1的分频值自动选择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 分频器可以选择1 、2 、4 、8 、16 分频,其输出一路供APB2 外设使用(PCLK2 ,最大频率72MHz ),另外一路送给定时器(Timer)1 倍频使用。该倍频器根据PCLK2的分频值自动选择1 或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。 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 。file:///C:/DOCUME~1/LU/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg 2、APB1和APB2连接的模块 ①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 的时钟信号,但是它应该不是供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 模块的工作时钟应该是由APB1 提供的。 ②连接在APB2 (高速外设)上的设备有:UART1 、SPI1 、Timer1 、ADC1 、ADC2 、GPIOx(PA~PE) 、第二功能IO 口。 file:///C:/DOCUME~1/LU/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg 二、寄存器介绍: typedefstruct { __IO uint32_t CR;

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