STM32滴答时钟
stm32数字时钟课程设计
stm32 数字时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解STM32的基本结构和工作原理，掌握其编程方法。
2. 学生能掌握数字时钟的基本原理，包括时钟源、分频器、计数器等组成部分。
3. 学生能了解实时时钟（RTC）的功能及其在STM32中的应用。
技能目标：1. 学生能运用C语言编写程序，实现STM32控制数字时钟的功能。
2. 学生能通过调试工具，对程序进行调试和优化，确保数字时钟的准确性。
3. 学生能运用所学知识，设计具有实用价值的数字时钟产品。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣，激发其探究精神。
2. 培养学生团队合作意识，使其在项目实施过程中学会相互沟通、协作。
3. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，提高其解决实际问题的能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合STM32和数字时钟知识，培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和C语言编程能力，对实际操作感兴趣，但可能缺乏项目实践经验。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动探索，提高其分析问题、解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在原有基础上得到提高。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. STM32基本原理与编程基础：介绍STM32的内部结构、工作原理，C语言编程基础及其在STM32中的应用。
- 教材章节：第一章至第三章- 内容：微控制器基础、STM32硬件结构、C语言编程基础、STM32编程环境搭建。
2. 数字时钟原理与设计：讲解数字时钟的基本原理、组成部分以及设计方法。
- 教材章节：第四章至第五章- 内容：时钟源、分频器、计数器、实时时钟（RTC）、数字时钟设计方法。
3. STM32实现数字时钟功能：结合STM32和数字时钟知识，指导学生动手实践，实现数字时钟功能。
stm32的时钟配置（非常详细）
stm32的时钟配置（⾮常详细）⼤家都知道在使⽤单⽚机时，时钟速度决定于外部晶振或内部RC振荡电路的频率，是不可以改变的。
⽽ARM的出现打破了这⼀传统的法则，可以通过软件随意改变时钟速度。
这⼀出现让我们的设计更加灵活，但是也给我们的设计增加了复杂性。
为了让⽤户能够更简单的使⽤这⼀功能，STM32的库函数已经为我们设计的更加简单⽅便。
在⽐较靠前的版本中，我们需要向下⾯那样设置时钟：ErrorStatus HSEStartUpStatus;void RCC_Configuration(void){RCC_DeInit(); // RCC system reset(for debug purpose)RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); // Enable HSEHSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); // Wait till HSE is readyif (HSEStartUpStatus == SUCCESS) // 当HSE准备完毕切振荡稳定后{RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); // HCLK = SYSCLKRCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); // PCLK2 = HCLKRCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); // PCLK1 = HCLK/2FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); // Flash 2 wait stateFLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); // Enable Prefetch BufferRCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); // PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHzRCC_PLLCmd(ENABLE); // Enable PLLwhile(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){; // Wait till PLL is ready}RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); // Select PLL as system clock sourcewhile (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) // Wait till PLL is used as system clock source {;}}}随之函数库的不断升级，到3.0以上时，我们就不⽤再这样编写时钟设置了，我们只要做如下两部即可：第⼀个: system_stm32f10x.c 中 #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000第⼆个:调⽤SystemInit()说明：在stm32固件库3.0中对时钟频率的选择进⾏了⼤⼤的简化，原先的⼀⼤堆操作都在后台进⾏。
stm32定时器时钟以及中间对齐模式
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中滴答定时器的工作原理
stm32中滴答定时器的工作原理滴答定时器（SysTick）是STM32微控制器中的一种基本定时器，用于实现系统级的定时和延时功能。
它通常用于硬件抽象层的操作系统内核的实现以及其他需要高精度定时的应用场景。
滴答定时器的工作原理如下：1.时钟源选择：滴答定时器使用CPU时钟作为输入时钟，因此在使用之前需要首先设置CPU的主频。
CPU时钟可以是外部晶振，也可以是内部RC振荡器，由系统初始化代码进行设置。
2.模式选择和初始化：滴答定时器有两种工作模式，分别是中断模式和定时器模式。
中断模式下，定时器溢出时会产生中断请求，用于实时操作系统的任务调度；在定时器模式下，定时器溢出后会自动清零，用于延时等功能。
通过设置控制寄存器（STK_CTRL）可以选择工作模式和初始化定时器的值。
3.计数器递减：滴答定时器的计数值从初始化值开始递减，直到计数值为零时溢出。
每个CPU时钟周期，计数值会减去一个单位。
CPU的主频越高，滴答定时器的计数速度就越快。
4.滴答定时器中断：当计数值减少到零时，滴答定时器会产生一个溢出中断。
在中断处理函数中，可以执行一些任务，如系统时钟更新、任务调度和延时等。
5. 重载和连续计数：滴答定时器的计数值可以自动加载初始化值，并在溢出后继续计数。
通过设置控制寄存器的使能位（enable）可以实现此功能。
当使能位为1时，计数器溢出后会自动重新加载初始化值并继续计数。
7.滴答定时器的应用：滴答定时器可用于实现微秒级的延时函数，用于生成固定时间间隔的任务调度，或者用于计算程序执行的时间等。
总之，滴答定时器是STM32微控制器中的一种基本定时器，可以用于实现系统级的定时和延时功能。
它通过使用CPU时钟作为输入时钟源，不断递减计数器的值，当计数器溢出时产生中断并执行相应的任务。
通过设置工作模式、初始化值和使能位等参数，可以配置滴答定时器的功能和精度。
它在实时操作系统的任务调度、时钟更新和延时等方面起着重要的作用。
STM32F0xx 微控制器的时钟配置介绍
2 年 05 月
文档 ID 022837 第 1 版
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术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.2 专家模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4
已知限制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
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图 1. 图 2. 图 3. 图 4. 图 5. 图 6. 图 7.
时钟结构图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 I2S 时钟结构图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 向导模式用户界面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 选择时钟源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 文件生成错误 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 专家模式用户界面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 超出系统时钟频率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
STM32时钟详解
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。
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。
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使能后参数不可更经过此番设置后由于我的电路板上是8mhz晶振所以系统时钟为72mhz高速总线和低速总线2都为72mhz低速总线1为36mhzadc时钟为12mhzusb时钟经过15分频设置就可以实现48mhz的数据传输
static void RCC_Config(void)
第2页
STM32时钟讲解.txt {
/* 这里是重置了RCC的设置，类似寄存器复位 */ RCC_DeInit();
stm32时钟概念
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数字时钟课程设计
stm32数字时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解STM32的内部时钟结构和定时器工作原理；2. 学生能掌握利用STM32设计数字时钟的基本步骤和方法；3. 学生能了解数字时钟的显示原理，并掌握与STM32定时器相结合的编程技巧；4. 学生能解释数字时钟在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 学生能运用C语言进行STM32定时器的编程；2. 学生能通过调试工具解决数字时钟编程中的问题；3. 学生能设计并实现一个具有基本功能的数字时钟，包括时、分、秒显示和闹钟功能；4. 学生能对所设计的数字时钟进行测试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作的兴趣，增强实践操作的自信心；2. 学生培养团队协作意识，学会在项目中相互沟通、共同解决问题；3. 学生通过数字时钟设计，认识到技术与生活的紧密联系，激发创新意识；4. 学生培养严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和程序的可维护性。
二、教学内容1. STM32内部时钟结构：介绍STM32的时钟树，讲解时钟源、时钟分频、时钟使能等概念，为学生设计数字时钟提供基础理论知识。
2. 定时器工作原理：详细讲解STM32定时器的工作原理，包括计数器、预分频器、自动重装载寄存器等组成部分，使学生了解定时器在数字时钟中的作用。
3. C语言编程：回顾与定时器编程相关的C语言知识，包括数据类型、运算符、控制语句等，为编写数字时钟程序打下基础。
4. 数字时钟设计步骤：按照以下步骤组织教学内容：a. 硬件设计：讲解如何使用STM32最小系统板，选择合适的显示屏和驱动芯片，连接电路；b. 软件设计：介绍定时器初始化、中断处理、时间计算等编程方法；c. 程序调试：指导学生使用调试工具，如Keil、ST-Link等，进行程序调试；d. 测试与优化：要求学生完成数字时钟设计后进行功能测试，并根据测试结果进行优化。
5. 教材章节关联：教学内容与教材第3章“STM32定时器”和第5章“STM32中断与事件”相关，结合实例进行讲解，使学生更好地掌握相关知识。
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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
Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_48MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_56MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_72MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#else /*!< HSI Selected as System Clock source */
uint32_t SystemCoreClock = HSI_VALUE; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#endif
可以看出SystemCoreClock的的值是多少，如何得出的。
我们要把SystemCoreClock/100000当做成算次数，在72M的时钟下，我们需要多少次震荡。
Systick的时钟为72M，系统也设置成72M，那么
1ms=1/72M（Systick时钟）*（72M（SystemCoreClock）/ 1000）
然后剩下的就明白了，知道如何计算了吧，其实我们在设置中，只要知道了Systick 和SystemCoreClock是多少就能轻松设置了。
还有的地方提及了滴答时钟的校准，大多数都可以不必使用，在此也没有提及，有兴趣的朋友可以深入研究。