STM32學(xué)習(xí)筆記之時鐘系統(tǒng)
首先 時鐘是STM32單片機(jī)的脈搏,是單片機(jī)的驅(qū)動源。使用任何一個外設(shè)都必須打開相應(yīng)的時鐘。這樣的好處就是,如果不使用一個外設(shè)的時候,就把它的時鐘關(guān)掉,從而可以降低系統(tǒng)的功耗,達(dá)到節(jié)能,實(shí)現(xiàn)低功耗的效果。
1. STM32的時鐘系統(tǒng)
在STM32中,一共有5個時鐘源,分別是HSI、HSE、LSI、LSE、PLL
(1)HSI是高速內(nèi)部時鐘,RC振蕩器,頻率為8MHz;
(2)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,頻率范圍是4MHz – 16MHz;
(3)LSI是低速內(nèi)部時鐘,RC振蕩器,頻率為40KHz;
(4)LSE是低速外部時鐘,接頻率為32.768KHz的石英晶體;
(5)PLL為鎖相環(huán)倍頻輸出,嚴(yán)格的來說并不算一個獨(dú)立的時鐘源,PLL的輸入可以接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。其中,40kHz的LSI供獨(dú)立看門狗IWDG使用,另外它還可以被選擇為實(shí)時時鐘RTC的時鐘源。另外,實(shí)時時鐘RTC的時鐘源還可以選擇LSE,或者是HSE的128分頻。
STM32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端獲取,可以選擇為1.5分頻或者1分頻,也就是,當(dāng)需使用到USB模塊時,PLL必須使能,并且時鐘配置為48MHz或72MHz。另外STM32還可以選擇一個時鐘信號輸出到MCO腳(PA.8)上,可以選擇為PLL輸出的2分頻、HSI、HSE或者系統(tǒng)時鐘。系統(tǒng)時鐘SYSCLK,它是提供STM32中絕大部分部件工作的時鐘源。系統(tǒng)時鐘可以選擇為PLL輸出、HSI、HSE。系系統(tǒng)時鐘最大頻率為72MHz,它通過AHB分頻器分頻后送給各個模塊使用,AHB分頻器可以選擇1、2、4、8、16、64、128、256、512分頻,其分頻器輸出的時鐘送給5大模塊使用:
(1) 送給AHB總線、內(nèi)核、內(nèi)存和DMA使用的HCLK時鐘;
(2) 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(yùn)行時鐘FCLK;
(4) 送給APB1分頻器。APB1分頻器可以選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB1外設(shè)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。該倍頻器可以選擇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分頻器可以選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB2外設(shè)使用(PCLK2,最大頻率72MHz),另外一路送給定時器(Timer)1倍頻使用。該倍頻器可以選擇1或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。需要注意的是定時器的倍頻器,當(dāng)APB的分頻為1時,它的倍頻值為1,否則它的倍頻值就為2。連接在APB1(低速外設(shè))上的設(shè)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(dú)的48MHz的時鐘信號,但是它應(yīng)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模塊的工作時鐘應(yīng)該是由APB1提供的。連接在APB2(高速外設(shè))上的設(shè)備有:UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、GPIOx(PA~PE)、第二功能IO口。
2. STM32時鐘的初始化
由于我現(xiàn)在所用的開發(fā)板已經(jīng)外接了一個8MHz的晶振,因此將采用HSE時鐘,在MDK編譯平臺中,
程序的時鐘設(shè)置參數(shù)流程如下:
(1)將RCC寄存器重新設(shè)置為默認(rèn)值:RCC_DeInit;
(2)打開外部高速時鐘晶振HSE:RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
(3)等待外部高速時鐘晶振工作:HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
(4)設(shè)置AHB時鐘(HCLK):RCC_HCLKConfig;
(5)設(shè)置高速AHB時鐘(APB2):RCC_PCLK2Config;
(6)設(shè)置低速AHB時鐘(APB1):RCC_PCLK1Config;
(7)設(shè)置PLL: RCC_PLLConfig;
(8)打開PLL: RCC_PLLCmd(ENABLE);
(9)等待PLL工作:while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
(10)設(shè)置系統(tǒng)時鐘: RCC_SYSCLKConfig;
(11)判斷PLL是否是系統(tǒng)時鐘:while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
(12)打開要使用的外設(shè)時鐘:RCC_APB2PerphClockCmd()….