目錄

• 1.時(shí)鐘系統(tǒng)
• • 1.1.時(shí)鐘源
  • 1.2.系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK計(jì)算
  • 1.3.AHB和APB總線時(shí)鐘
  • 1.4.其它時(shí)鐘
• 2.時(shí)鐘配置函數(shù)
• • 2.1.SystemInit函數(shù)
  • 2.2.Stm32_Clock_Init函數(shù)
  • 2.3.一些匯編指令

在前幾篇文章中我想把一些基礎(chǔ)的部分簡單總結(jié)一下：首先是前兩篇文章，學(xué)習(xí)一個(gè)mcu就要先對(duì)它的外設(shè)有初步的理解，還有要使用的HAL庫，它相當(dāng)于我們的代碼與硬件之間連接的橋梁；這篇博客會(huì)總結(jié)一下429時(shí)鐘樹的一些知識(shí)，還有時(shí)鐘配置函數(shù)；再之后可能還會(huì)總結(jié)基于SysTick的延時(shí)函數(shù)、程序執(zhí)行流程、中斷、DMA等。

1.時(shí)鐘系統(tǒng)

1.1.時(shí)鐘源

F429有5個(gè)時(shí)鐘源：HSI，HSE，LSI，LSE，PLL(PLL，PLLI2S，PLLSAI)。HSI，HSE，PLL是高速時(shí)鐘，LSI，LSE是低速時(shí)鐘。HSE，LSE是外部時(shí)鐘源。

LSI是低速內(nèi)部時(shí)鐘，32kHz左右RC振蕩器，獨(dú)立看門狗和自動(dòng)喚醒單元。

LSE是低速外部時(shí)鐘，32.768kHz石英晶體，RTC 的時(shí)鐘源。

HSE是高速外部時(shí)鐘，4MHz~26MHz，板子是25M。可以做為系統(tǒng)時(shí)鐘或PLL輸入。

HSI是高速內(nèi)部時(shí)鐘，16MHz，系統(tǒng)時(shí)鐘或PLL輸入。僅需幾個(gè)微秒就能啟動(dòng)，但是精度差。當(dāng)HSE故障時(shí)，HSI是備用時(shí)鐘。

PLL主要作用是對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行倍頻，然后把時(shí)鐘輸出到各個(gè)功能部件，共有3個(gè)PLL：
a) 主PLL由HSE或者HSI提供時(shí)鐘信號(hào)，有兩個(gè)不同的輸出時(shí)鐘。第一個(gè)PLLCLK用于生成高速的系統(tǒng)時(shí)鐘（最高180MHz）。第二個(gè)PLLQ為48M，用于USB OTG FS，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和SDIO時(shí)鐘。
b) PLLI2S在I2S和SAI1上實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)音頻
c) PLLSAI用于SAI輸入時(shí)鐘，LCD_TFT接口時(shí)鐘。

1.2.系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK計(jì)算

主PLL時(shí)鐘來若自HSE，也就是25MHz的外部晶振，先經(jīng)過分頻系數(shù)為M的分頻器，再經(jīng)過倍頻系數(shù)為N的倍頻器，還需要經(jīng)過分頻系數(shù)為 P（第一個(gè)輸出 PLLP）或者 Q（第二個(gè)輸出 PLLQ）的分頻器分頻之后，最后生成最終的主PLL時(shí)鐘。我們?cè)O(shè)置M=25，N=360，P=2，則生成的高速時(shí)鐘 PLLP（也就是PLLCLK）為180MHz。下圖為在CubeMX中配置主時(shí)鐘，HSE可以由有源或無源晶振或提供。當(dāng)使用有源晶振時(shí)，時(shí)鐘從OSC_IN進(jìn)入，OSC_OUT 懸空；選用無源晶振時(shí)，時(shí)鐘從OSC_IN 和 OSC_OUT進(jìn)入，并且要配諧振電容。


但是 USB OTG FS的情況比較特殊，必須使用 48M，Q=VCO輸出時(shí)鐘360/48=7.5，出現(xiàn)了小數(shù)這明顯是錯(cuò)誤。野火教程中將N設(shè)為336，PLLCLK=VCOCLK/2=168M，USBCLK=336/7=48M，也就是PLLCLK降頻了。正點(diǎn)原子教程中選擇超頻的方法，設(shè)N=432，USBCLK=432/9=48M，此時(shí)PLLCLK=216MHz。

1.3.AHB和APB總線時(shí)鐘

AHB總線時(shí)鐘HCLk由SYSCLK經(jīng)AHB預(yù)分頻器分頻后得到，分頻系數(shù)由RCC_CFGR的HPRE 位設(shè)置，設(shè)為1分頻，即HCLK=SYSCLK=180M。AHB上的外設(shè)有FSMC，RNG，DCMI，USB OTG FS，USB OTG HS，以太網(wǎng)MAC，DMA，SRAM，Flash，RCC，CRC，GPIO。
APB1總線時(shí)鐘PCLK1由HCLK經(jīng)低速APB預(yù)分頻器得到，分頻系數(shù)由RCC_CFGR 的PPRE1位設(shè)置，配置PCLK1=HCLK/4=45M。總線上的外設(shè)有UART2/3/4/5/7/8，DAC，PWR，CAN1/2，I2C1/2/3，I2S2/3，SPI2/3，RTC，TIM2/3/4/5/6/7/12/13/14。
APB2總線時(shí)鐘PCLK2由HCLK經(jīng)高速APB2預(yù)分頻器得到，由RCC_CFGR的PPRE2位設(shè)置。PCLK2=HCLK/2=90M。總線上的外設(shè)有SPI1/4/5/6，TIM1/8/9/10/11，EXTI，SYSCFG，ADC1/2/3，USART1/6。

1.4.其它時(shí)鐘

獨(dú)立看門狗時(shí)鐘源只能是低速LSI，32kHz左右。

RTC 時(shí)鐘源可以選擇 LSI，LSE，以及HSE分頻后的時(shí)鐘（通過 RCC_BDCR選擇），一般選擇 LSE，即外部32.768Khz。

MCO1和MCO2分別是向PA8和PC9輸出時(shí)鐘。MCO1的四個(gè)時(shí)鐘來源分別為：HSI/LSE/HSE/PLL；MCO2的四個(gè)時(shí)鐘來源分別為：HSE/PLL/SYSCLK/PLLI2S，最大不超過100MHz。

I2S時(shí)鐘源可以是PLLI2S_R 時(shí)鐘或外部時(shí)鐘I2S_CKIN（通過寄存器I2SSRC選擇），原子的教程播放音頻用的SAI，沒用I2S。

LCD-TFT（LTDC）接口時(shí)鐘唯一來源是PLLSAI_R。

SAI1_A的時(shí)鐘，通過寄存器SAI1ASRC選擇內(nèi)部PLLSAI_Q、PLLI2S_Q或外部I2SCKIN作為時(shí)鐘。原子教程使用SAI1_A驅(qū)動(dòng) WM8978，時(shí)鐘來自PLLSAI_Q。

LTDC的時(shí)鐘固定為PLLSAI_R。

Systick的時(shí)鐘源可以是AHB時(shí)鐘HCLK或HCLK/8。

2.時(shí)鐘配置函數(shù)

2.1.SystemInit函數(shù)

該函數(shù)在system_stm32f4xx.c中實(shí)現(xiàn)，在啟動(dòng)文件startup_stm32f429xx.s中被調(diào)用。SystemInit主要做了如下四個(gè)方面工作：

FPU設(shè)置。

復(fù)位RCC時(shí)鐘配置為默認(rèn)復(fù)位值（默認(rèn)開啟HIS），即配置系統(tǒng)時(shí)鐘為16MHz，沒有像標(biāo)準(zhǔn)庫的SystemInit一樣進(jìn)行時(shí)鐘的初始化配置。

外部存儲(chǔ)器配置。

中斷向量表地址配置。

void SystemInit(void) {/* FPU 設(shè)置------------------------------------------------------------*/#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */#endif/* 復(fù)位 RCC 時(shí)鐘配置為默認(rèn)配置-----------*/RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;//打開 HSION 位RCC->CFGR = 0x00000000;//復(fù)位 CFGR 寄存器RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;//復(fù)位 HSEON, CSSON and PLLON 位RCC->PLLCFGR = 0x24003010; //復(fù)位寄存器 PLLCFGRRCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;//復(fù)位 HSEBYP 位RCC->CIR = 0x00000000;//關(guān)閉所有中斷#if defined (DATA_IN_ExtSRAM) || defined (DATA_IN_ExtSDRAM)SystemInit_ExtMemCtl();#endif /* DATA_IN_ExtSRAM || DATA_IN_ExtSDRAM *//* 配置中斷向量表地址=基地址+偏移地址 ------------------*/#ifdef VECT_TAB_SRAMSCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;#elseSCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;#endif }

2.2.Stm32_Clock_Init函數(shù)

該函數(shù)除了配置SYSCLK值外，還配置了AHB，APB1和APB2的分頻系數(shù)，也就是確定了HCLK，PCLK1和PCLK2的時(shí)鐘值，是正點(diǎn)原子教程里的時(shí)鐘初始化函數(shù)，在HAL_Init()之后調(diào)用。

void Stm32_Clock_Init(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq) {HAL_StatusTypeDef ret = HAL_OK;RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStructure; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStructure;__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能PWR時(shí)鐘//下面這個(gè)設(shè)置用來設(shè)置調(diào)壓器輸出電壓級(jí)別，以便在器件未以最大頻率工作//時(shí)使性能與功耗實(shí)現(xiàn)平衡，此功能只有STM32F42xx和STM32F43xx器件有，__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);//設(shè)置調(diào)壓器輸出電壓級(jí)別1RCC_OscInitStructure.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; //時(shí)鐘源為HSERCC_OscInitStructure.HSEState=RCC_HSE_ON; //打開HSERCC_OscInitStructure.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;//打開PLLRCC_OscInitStructure.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;//PLL時(shí)鐘源選擇HSERCC_OscInitStructure.PLL.PLLM=pllm; //主PLL和音頻PLL分頻系數(shù)(PLL之前的分頻),取值范圍:2~63.RCC_OscInitStructure.PLL.PLLN=plln; //主PLL倍頻系數(shù)(PLL倍頻),取值范圍:64~432. RCC_OscInitStructure.PLL.PLLP=pllp; //系統(tǒng)時(shí)鐘的主PLL分頻系數(shù)(PLL之后的分頻),取值范圍:2,4,6,8.(僅限這4個(gè)值!)RCC_OscInitStructure.PLL.PLLQ=pllq; //USB/SDIO/隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器等的主PLL分頻系數(shù)(PLL之后的分頻),取值范圍:2~15.ret=HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStructure);//初始化if(ret!=HAL_OK) while(1);ret=HAL_PWREx_EnableOverDrive(); //開啟Over-Driver功能if(ret!=HAL_OK) while(1);//選中PLL作為系統(tǒng)時(shí)鐘源并且配置HCLK,PCLK1和PCLK2RCC_ClkInitStructure.ClockType=(RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2);RCC_ClkInitStructure.SYSCLKSource=RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)鐘源為PLLRCC_ClkInitStructure.AHBCLKDivider=RCC_SYSCLK_DIV1;//AHB分頻系數(shù)為1RCC_ClkInitStructure.APB1CLKDivider=RCC_HCLK_DIV4; //APB1分頻系數(shù)為4RCC_ClkInitStructure.APB2CLKDivider=RCC_HCLK_DIV2; //APB2分頻系數(shù)為2ret=HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStructure,FLASH_LATENCY_5);//同時(shí)設(shè)置FLASH延時(shí)周期為5WS，也就是6個(gè)CPU周期。if(ret!=HAL_OK) while(1); }

該函數(shù)步驟如下：

使能PWR時(shí)鐘：調(diào)用__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE()。

設(shè)置調(diào)壓器輸出電壓級(jí)別：調(diào)用__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG()。

選擇是否開啟Over-Driver功能：調(diào)用函數(shù) HAL_PWREx_EnableOverDrive()。

配置時(shí)鐘源相關(guān)參數(shù)，配置好后調(diào)用函數(shù) HAL_RCC_OscConfig()。

配置系統(tǒng)時(shí)鐘源以及AHB,APB1和APB2的分頻系數(shù)，配置好后調(diào)用函數(shù)HAL_RCC_ClockConfig()。

2.3.一些匯編指令

//關(guān)閉所有中斷(但是不包括fault和NMI中斷) __asm void INTX_DISABLE(void) {CPSID IBX LR } //開啟所有中斷 __asm void INTX_ENABLE(void) {CPSIE IBX LR } //設(shè)置棧頂?shù)刂?/span> //addr:棧頂?shù)刂?/span> __asm void MSR_MSP(u32 addr) {MSR MSP, r0 //set Main Stack valueBX r14 }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的3.STM32F429时钟系统配置方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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