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[资料] [每日一帖]转~~~STM32时钟的深入详解

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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2016-8-26 13:49:27 |显示全部楼层
    原文:http://blog.sina.com.cn/s/blog_673c6fa3010159f3.html

    STM32上如果不使用外部晶振,OSC_INOSC_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。
       HSI内部8MHz的RC振荡器的误差在1%左右,内部RC振荡器的精度通常比用HSE(外部晶振)要差上十倍以上。STM32的ISP就是用(HSI)内部RC振荡器。

    STM32时钟系统
         在STM32中,有五个时钟源,为HSIHSELSILSEPLL
         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。
    1.jpg
         用户可通过多个预分频器配置AHB总线、高速APB2总线和低速APB1总线的频率。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。
        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PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟SYSCLK输出到MCO脚(PA8)上。系统时钟SYSCLK,是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源,它可选择为PLL输出、HSI或者HSE,(一般程序中采用PLL倍频到72Mhz)在选择时钟源前注意要判断目标时钟源是否已经稳定振荡。Max=72MHz,它分为2路,1路送给I2S2、I2S3使用的I2S2CLK,I2S3CLK;另外1路通过AHB分频器分频(1/2/4/8/16/64/128/256/512)分频后送给以下8大模块使用:
         ① 送给SDIO使用的SDIOCLK时钟。
         ② 送给FSMC使用的FSMCCLK时钟。
         ③ 送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
         ④ 通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟(SysTick)。
         ⑤ 直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
         ⑥ 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(Timer2-7)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、5、6、7使用。
         ⑦ 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(Timer1、Timer8)1、2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和定时器8使用。另外,APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用,分频后得到ADCCLK时钟送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
         ⑧ 2分频后送给SDIO AHB接口使用(HCLK/2)。

    时钟输出的使能控制
        在以上的时钟输出中有很多是带使能控制的,如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等。
    当需要使用某模块时,必需先使能对应的时钟。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:GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO
    2.jpg
    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()

    下面是STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数(使用外部8MHz晶振)
    void RCC_Configuration(void)
    {
      RCC_DeInit();
      RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);   //RCC_HSE_ON——HSE晶振打开(ON)
      HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
      if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)        //SUCCESS:HSE晶振稳定且就绪
      {   
        RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);  //RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟 = 系统时钟
        RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);   //RCC_HCLK_Div1——APB2时钟 = HCLK
        RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);   //RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2
        FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);    //FLASH_Latency_2  2延时周期
        FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);       // 预取指缓存使能
        RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);   
       // PLL的输入时钟 = HSE时钟频率;RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9
        RCC_PLLCmd(ENABLE);
        while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) ;   
        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
       //RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——选择PLL作为系统时钟
        while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);        //0x08:PLL作为系统时钟
      }

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |
      RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);
    //RCC_APB2Periph_GPIOA    GPIOA时钟
    //RCC_APB2Periph_GPIOB    GPIOB时钟
    //RCC_APB2Periph_GPIOC    GPIOC时钟
    //RCC_APB2Periph_GPIOD    GPIOD时钟
    }
    下面是我用mdk仿真GPIO的实验截图:
    3.jpg

    XinChao
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