RM新时代网站-首页

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

深度剖析STM32時鐘系統(tǒng)

NJ90_gh_bee81f8 ? 2017-12-22 09:56 ? 次閱讀

下圖是STM32時鐘樹。從樹上我們可以看到,STM32的時鐘有兩個來源——內(nèi)部時鐘和外部時鐘。按時鐘頻率來分,又分為高速時鐘和低速時鐘。所以STM32的時鐘有四個來源——高速外部時鐘信號(HSE)、低速外部時鐘信號(LSE)、高速內(nèi)部時鐘信號(HSI)和低速內(nèi)部時鐘信號(LSI),圖中分別用藍(lán)色的①~④標(biāo)注。
深度剖析STM32時鐘系統(tǒng)

①HSE高速外部時鐘:由外部4~16MHz的晶體或有源晶振提供,通常采用8MHz,ST三合一板上的也是8MHz。

②LSI低速外部時鐘:外部晶體提供,主要是給實(shí)時時鐘(RTC),一般為32.768kHz。

③HSI高速內(nèi)部時鐘:由內(nèi)部RC振蕩器產(chǎn)生的8MHz時鐘,但不夠穩(wěn)定。

④LSI低速內(nèi)部時鐘:內(nèi)部RC振蕩器產(chǎn)生的供給RTC的時鐘,頻率在30kHz~60kHz之間,通常約40kHz。

時鐘在STM32內(nèi)部最終是供給四大塊,圖中用紅色橢圓圈出——USB的48MHz時鐘、系統(tǒng)時鐘SYSCLK、實(shí)時時鐘模塊RTC、獨(dú)立看門狗的時鐘IWDGCLK。其中最主要的,也是最大頭是系統(tǒng)時鐘SYSCLK,它可以是內(nèi)部或外部高速時鐘直接接過來,也可以內(nèi)、外部高速時鐘是PLL倍頻后提供的,系統(tǒng)時鐘再分別供給Cortex內(nèi)核、SDIO、AHB總線、DMA、APB1、APB2等。

我們通常是采用外部8MHz高速時鐘(HSE),所以著重說HSE。我們以前面的GPIO上的時鐘為例,由ST的Datasheet可知,GPIO是在APB2高速外設(shè)總線上的,圖中綠色的線就是時鐘的流程,我們一步步地來看。

8MHz外部晶體(或晶振)輸入后,先經(jīng)過一個開關(guān)PLLXTPRE(HSE divider for PLL entry),此開關(guān)決定對HSE進(jìn)行2分頻再輸入到PLL或直接到PLL。我們選擇不分頻。

這樣時鐘又到了第二個開關(guān)PLLSRC(PLL entry clock source),此開關(guān)決定PLL的時鐘來源,是內(nèi)部高速時鐘二分頻的時鐘還是PLLXTPRE的輸出。我們選擇后者,這時的時鐘在進(jìn)入PLL前還是8MHz,因?yàn)樵赑LLXTPRE我們沒有分頻。

到了PLL倍頻器,由PLLMUL決定倍頻系統(tǒng)數(shù),可以選擇2~16倍頻輸出,但記住,PLL輸出頻率最高72MHz,所以我們選擇9倍頻,這樣PLL輸出就是最高72MHz的PLLCLK時鐘了。這時的PLLCLK為USB提供時鐘。

開關(guān)SW來決定SYSCLK的時鐘來源,前面已經(jīng)提到,這里我們由PLLCLK做為SYSCLK的來源,這樣系統(tǒng)時鐘SYSCLK就是72MHz了。

在供給外設(shè)前,先經(jīng)過AHB預(yù)分頻,我們選擇不分頻;在供給GPIO前,還要再經(jīng)過APB2預(yù)分頻,因?yàn)锳PB2為高速外設(shè),所以我們選擇不分頻,這樣GPIO的時鐘就是72MHz了。注意,低速外設(shè)APB1最高頻率為36MHz,所以在使用APB1的外設(shè)時,要注意設(shè)置好分頻系統(tǒng)。還要注意,要使用外設(shè),先要對外設(shè)時鐘進(jìn)行使能,見圖中黃色云形框。這是因?yàn)镾TM32采用了低功耗的設(shè)計(jì),對不使用的外設(shè),其時鐘不使能,以達(dá)到降低功耗的效果。

時鐘的設(shè)置在程序中是怎么來實(shí)現(xiàn)的呢?這里我們以前面GPIO的程序來一步步分析。當(dāng)然,前面的程序是基于ST庫的,其實(shí)也就是分析ST的官方庫了。

我們看到main()函數(shù)中的第一行代碼是調(diào)用了一個函數(shù):

SystemInit();

這個函數(shù)是在system_stm32f10x.c中:

void SystemInit (void)

{

/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */

/* Set HSION bit */

RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

/* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */

#ifndef STM32F10X_CL

RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;

#else

RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;

#endif /* STM32F10X_CL */

/* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */

RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

/* Reset HSEBYP bit */

RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

/* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */

RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;

#ifdef STM32F10X_CL

/* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */

RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;

/* Disable all interrupts and clear pending bits */

RCC->CIR = 0x00FF0000;

/* Reset CFGR2 register */

RCC->CFGR2 = 0x00000000;

#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)

/* Disable all interrupts and clear pending bits */

RCC->CIR = 0x009F0000;

/* Reset CFGR2 register */

RCC->CFGR2 = 0x00000000;

#else

/* Disable all interrupts and clear pending bits */

RCC->CIR = 0x009F0000;

#endif /* STM32F10X_CL */

#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)

#ifdef DATA_IN_ExtSRAM

SystemInit_ExtMemCtl();

#endif /* DATA_IN_ExtSRAM */

#endif

/* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */

/* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */

SetSysClock();

#ifdef VECT_TAB_SRAM

SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */

#else

SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */

#endif

}

我們可以看到,程序前面一系統(tǒng)Reset或Disable,最后調(diào)用了(紅色標(biāo)記出來)

SetSysClock();

SetSysClock()函數(shù)也位于system_stm32f10x.c源文件中:

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

SetSysClockTo72();

#endif

/* If none of the define above is enabled, the HSI is used as System clock

source (default after reset) */

}

因?yàn)槲覀兪褂玫氖?2MHz時鐘,那肯定我們定義了宏SYSCLK_FREQ_72MHz,所以才調(diào)用的函數(shù)SetSysClockTo72()。我們繼續(xù)跟蹤,會發(fā)現(xiàn)在源文件開頭,我們的確定義了:

#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000

在SetSysClockTo72()函數(shù)中詳細(xì)地對72MHz進(jìn)行設(shè)置,這里就不一步步分析。

前面已經(jīng)提到,在使用外設(shè)時,要使能相應(yīng)的外設(shè)時鐘,例如,在使用GPIOB進(jìn)行流水燈實(shí)驗(yàn)時,程序中調(diào)用了下面的庫函數(shù),對外設(shè)時鐘進(jìn)行設(shè)置:

RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

另外,STM32還可以把時鐘輸出,如圖左下角的咖啡色方框里面,可以由MCO決定,PLL時鐘二分頻或HIS或HSE或系統(tǒng)時鐘作為主時鐘輸出。


聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • STM32
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2270

    文章

    10895

    瀏覽量

    355728
  • 時鐘系統(tǒng)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    101

    瀏覽量

    11715

原文標(biāo)題:STM32學(xué)習(xí)-時鐘系統(tǒng)

文章出處:【微信號:gh_bee81f890fc1,微信公眾號:面包板社區(qū)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    《C語言深度剖析》【超經(jīng)典書籍】

    本帖最后由 zgzzlt 于 2012-8-16 14:23 編輯 《C語言深度剖析》【超經(jīng)典書籍】
    發(fā)表于 08-02 08:59

    C語言深度剖析

    C語言深度剖析——一本關(guān)于C語言學(xué)習(xí)的教程,里面包含C語言編寫規(guī)范,各種變量指針用法等。以含金量勇敢挑戰(zhàn)國內(nèi)外同類書籍
    發(fā)表于 08-14 11:36

    c語言深度剖析

    c語言深度剖析
    發(fā)表于 04-02 09:12

    陳正沖《C語言深度剖析

    陳正沖編寫的《C語言深度剖析》,挺經(jīng)典,剛來論壇,多多指教~~
    發(fā)表于 08-17 12:06

    【資料分享】C語言深度剖析

    C語言深度剖析
    發(fā)表于 10-16 15:16

    C語言深度剖析

    C語言深度剖析
    發(fā)表于 08-25 09:08

    C語言深度剖析

    C語言深度剖析[完整版].pdfC語言深度剖析[完整版].pdf (919.58 KB )
    發(fā)表于 03-19 05:11

    C語言深度剖析

    C語言深度剖析。
    發(fā)表于 05-05 17:40 ?7次下載

    STM32系統(tǒng)時鐘框架圖

    STM32系統(tǒng)時鐘框架圖,能夠幫你詳細(xì)了解STM32單片機(jī)時鐘。
    發(fā)表于 08-18 18:24 ?19次下載

    C語言深度剖析

    C語言深度剖析
    發(fā)表于 12-20 22:50 ?0次下載

    STM32時鐘系統(tǒng)時鐘樹和時鐘配置函數(shù)介紹及系統(tǒng)時鐘設(shè)置步驟資料

    本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是STM32時鐘系統(tǒng)時鐘樹和時鐘配置函數(shù)介紹及系統(tǒng)
    發(fā)表于 10-11 08:00 ?22次下載
    <b class='flag-5'>STM32</b><b class='flag-5'>時鐘</b><b class='flag-5'>系統(tǒng)</b><b class='flag-5'>時鐘</b>樹和<b class='flag-5'>時鐘</b>配置函數(shù)介紹及<b class='flag-5'>系統(tǒng)</b><b class='flag-5'>時鐘</b>設(shè)置步驟資料

    《嵌入式 - 深入剖析STM32》詳解STM32時鐘系統(tǒng)

    ,才能夠做其他的處理 (點(diǎn)燈,串口,ADC),時鐘的重要性不言而喻。為什么 STM32 要有多個時鐘源呢?我們在學(xué)習(xí)51單片機(jī)時,其最小系統(tǒng)必有晶振電路,這塊電路就是單片機(jī)的
    發(fā)表于 11-22 19:36 ?10次下載
    《嵌入式 - 深入<b class='flag-5'>剖析</b><b class='flag-5'>STM32</b>》詳解<b class='flag-5'>STM32</b><b class='flag-5'>時鐘</b><b class='flag-5'>系統(tǒng)</b>

    STM32STM32F4時鐘系統(tǒng)

    00. 目錄文章目錄00. 目錄01. STM32F4時鐘系統(tǒng)概述02. STM32F4時鐘系統(tǒng)
    發(fā)表于 11-25 20:06 ?46次下載
    【<b class='flag-5'>STM32</b>】<b class='flag-5'>STM32</b>F4<b class='flag-5'>時鐘</b><b class='flag-5'>系統(tǒng)</b>

    STM32時鐘系統(tǒng)時鐘啟動順序詳解

    STM32時鐘系統(tǒng)基本一致,不同系列之間有細(xì)微差別。此文檔主要針對STM32F446的時鐘系統(tǒng)進(jìn)
    發(fā)表于 02-09 10:31 ?6次下載
    <b class='flag-5'>STM32</b><b class='flag-5'>時鐘</b><b class='flag-5'>系統(tǒng)</b>與<b class='flag-5'>時鐘</b>啟動順序詳解

    C語言深度剖析.zip

    C語言深度剖析
    發(fā)表于 12-30 09:20 ?5次下載
    RM新时代网站-首页