STM32的時鍾樹深入詳解以及RCC配置


 

 STM32上如果不使用外部晶振,OSC_INOSC_OUT的接法

 如果使用內部RC振盪器而不使用外部晶振,請按照下面方法處理:


1)對於100腳或144腳的產品,OSC_IN應接地,OSC_OUT應懸空。
2)對於少於100腳的產品,有2種接法:
   2.1)OSC_IN和OSC_OUT分別通過10K電阻接地。此方法可提高EMC性能。
   2.2)分別重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1為推挽輸出並輸出'0'。此方法可以減小功耗並(相對上面2.1)節省2個外部電阻。

   HSI內部8MHz的RC振盪器的誤差在1%左右,內部RC振盪器的精度通常比用HSE(外部晶振)要差上十倍以上。STM32的ISP就是用(HSI)內部RC振盪器。


STM32時鍾系統

     在STM32中,有五個時鍾源,為HSIHSELSILSEPLL

HSI是高速內部時鍾,RC振盪器,頻率為8MHz。

HSE是高速外部時鍾,可接石英/陶瓷諧振器,或者接外部時鍾源,頻率范圍為4MHz~16MHz。

LSI是低速內部時鍾,RC振盪器,頻率為40kHz。

LSE是低速外部時鍾,接頻率為32.768kHz的石英晶體。

PLL為鎖相環倍頻輸出,其時鍾輸入源可選擇為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。

STM32的時鍾樹深入詳解

    用戶可通過多個預分頻器配置AHB總線、高速APB2總線和低速APB1總線的頻率。AHB和APB2域的最大頻率是72MHZ。APB1域的最大允許頻率是36MHZ。SDIO接口的時鍾頻率固定為HCLK/2。
    40kHz的LSI供獨立看門狗IWDG使用,另外它還可以被選擇為實時時鍾RTC的時鍾源。另外,實時時鍾RTC的時鍾源還可以選擇LSE,或者是HSE的128分頻。RTC的時鍾源通過RTCSEL[1:0]來選擇。
    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的時鍾源。該時鍾源只能從PLL輸出端獲取,可以選擇為1.5分頻或者1分頻,也就是,當需要使用USB模塊時,PLL必須使能,並且時鍾頻率配置為48MHz或72MHz。
    另外,STM32還可以選擇一個PLL輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統時鍾SYSCLK輸出到MCO腳(PA8)上。系統時鍾SYSCLK,是供STM32中絕大部分部件工作的時鍾源,它可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE,(一般程序中采用PLL倍頻到72Mhz)在選擇時鍾源前注意要判斷目標時鍾源是否已經穩定振盪。Max=72MHz,它分為2路,1路送給I2S2、I2S3使用的I2S2CLK,I2S3CLK;另外1路通過AHB分頻器分頻(1/2/4/8/16/64/128/256/512)分頻后送給以下8大模塊使用:
① 送給SDIO使用的SDIOCLK時鍾。
② 送給FSMC使用的FSMCCLK時鍾。
③ 送給AHB總線、內核、內存和DMA使用的HCLK時鍾。
④ 通過8分頻后送給Cortex的系統定時器時鍾(SysTick)。
⑤ 直接送給Cortex的空閑運行時鍾FCLK。
⑥ 送給APB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB1外設使用(PCLK1,最大頻率36MHz),另一路送給定時器(Timer2-7)2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻,時鍾輸出供定時器2、3、4、5、6、7使用。
⑦ 送給APB2分頻器。APB2分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB2外設使用(PCLK2,最大頻率72MHz),另一路送給定時器(Timer1、Timer8)1、2倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻,時鍾輸出供定時器1和定時器8使用。另外,APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用,分頻后得到ADCCLK時鍾送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻。
⑧ 2分頻后送給SDIO AHB接口使用(HCLK/2)。


時鍾輸出的使能控制
    在以上的時鍾輸出中有很多是帶使能控制的,如AHB總線時鍾、內核時鍾、各種APB1外設、APB2外設等。
當需要使用某模塊時,必需先使能對應的時鍾。需要注意的是定時器的倍頻器,當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)上的設備有: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的48MHz時鍾信號,但它應該不是供USB模塊工作的時鍾,而只是提供給串行接口引擎(SIE)使用的時鍾。USB模塊工作的時鍾應該是由APB1提供的。
   連接在APB2(高速外設)上的設備有:GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO

STM32的時鍾樹深入詳解

使用HSE時鍾,程序設置時鍾參數流程:
1、將RCC寄存器重新設置為默認值   RCC_DeInit;
2、打開外部高速時鍾晶振HSE       RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
3、等待外部高速時鍾晶振工作      HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
4、設置AHB時鍾         RCC_HCLKConfig;
5、設置高速AHB時鍾     RCC_PCLK2Config;
6、設置低速速AHB時鍾   RCC_PCLK1Config;
7、設置PLL              RCC_PLLConfig;
8、打開PLL              RCC_PLLCmd(ENABLE);
9、等待PLL工作          while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
10、設置系統時鍾        RCC_SYSCLKConfig;
11、判斷是否PLL是系統時鍾     while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
12、打開要使用的外設時鍾      RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()

 

下面是STM32軟件固件庫的程序中對RCC的配置函數(使用外部8MHz晶振)

void RCC_Configuration(void)

{

  RCC_DeInit();

  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);   //RCC_HSE_ON——HSE晶振打開(ON)

  HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

  if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)        //SUCCESS:HSE晶振穩定且就緒

  {   

    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);  //RCC_SYSCLK_Div1——AHB時鍾 = 系統時鍾

    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);   //RCC_HCLK_Div1——APB2時鍾 = HCLK

    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);   //RCC_HCLK_Div2——APB1時鍾 = HCLK / 2

    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);    //FLASH_Latency_2  2延時周期

    FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);       // 預取指緩存使能

    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);    

   // PLL的輸入時鍾 = HSE時鍾頻率;RCC_PLLMul_9——PLL輸入時鍾x 9

    RCC_PLLCmd(ENABLE);

    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) ;    

    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

   //RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——選擇PLL作為系統時鍾

    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);        //0x08:PLL作為系統時鍾

  }

 

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |

  RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);

//RCC_APB2Periph_GPIOA    GPIOA時鍾

//RCC_APB2Periph_GPIOB    GPIOB時鍾

//RCC_APB2Periph_GPIOC    GPIOC時鍾

//RCC_APB2Periph_GPIOD    GPIOD時鍾

}

 

      下面是我用mdk仿真GPIO的實驗截圖:

STM32的時鍾樹深入詳解


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