NUCLEO-F767ZI测评之“超频”

发表于 2016-6-14 21:17

STM32F767官方给出的最大频率是216MHz，
不过玩的过的都知道，这个频率是非常保守的一个数值，
今天我们就来测试一下F767的极限频率

因为手头上没有合适的外部晶振，
所以我们只能使内部自带的16MHz振荡器，
具体的超频我们通过改变倍频数值来实现，

先看一下我们的时钟参数，篮框是我们的16MHz振荡器，
红框表示我们最终号获取的时钟频率，最大216MHz，
绿线表示了我们的时钟的走向，经过了/M的分频，
然后是xN倍频，再经过/P分频一次，最终得到我们需要的主频，

时钟图.jpg

通过查手册，我们可以看到/M分频的取值范围为0-63，
其中0和1是错误配置，不能使用，
QQ截图20160614211053.png

xN倍频的取值范围为0-511，
其中0、1以及>432的均为错误配置
QQ截图20160614211139.png

经过确认我们决定如下配置主频参数
16MHz的振捣器频率无法改变，
同时保持/P的分频系数为2不变，
只改变/M与xN的数值来配置主频，
程序如下图所示

超频测试.png

发表于 2016-6-14 21:18

本帖最后由通宵敲代码于 2016-6-14 21:41 编辑

确定好了超频的策略，我们就开始实施了，
测试的代码就是我们的LED闪烁程序，
注意对比LED的闪烁频率，
QQ截图20160612225902.png

首先我们测试66MHz主频，采用16MHz振荡器，
/M16分频，xN132倍频，/P2分频，测试效果如下，
http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNzEzMTg2NA==.html

接着我们测试166MHz主频，采用16MHz振荡器，
/M16分频，xN332倍频，/P2分频，测试效果如下，

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNzEzMzYxMg==.html

然后我们测试216MHz主频，采用16MHz振荡器，
/M16分频，xN432倍频，/P2分频，测试效果如下，

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNzEzNDIyNA==.html

以上的所有测试都是在官方公布的最大频率以内，
接下来我们开始测试超频的效果，

这次测试我们依然采用16MHz振荡器，/M16分频，/P2分频，
但是xN倍频我们采用了511，尽管这是个错误的参数，
但我们的系统依然能跑，测试效果如下，

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNzEzNDc4MA==.html

然后我们超频到288MHz主频，采用16MHz振荡器，
/M12分频，xN432倍频，/P2分频，
再此频率下我们静置开发板5分钟，
系统依然运行很流畅，目测没啥问题，测试效果如下，

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNzE0NzU2MA==.html

最后是我们超频到370MHz主频，采用16MHz振荡器，
/M8分频，xN370倍频，/P2分频，
再此频率下我们静置开发板，不到1分钟的时间，尽管系统还在运行，
但已明显感觉到主时钟开始变得很不稳定，测试效果如下，

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNzE0MDMwOA==.html

超频到此，尽管我们再继续提升主频，哪怕是1MHz，
系统也不再运行，应该是测试到最大值了，
从我们随机测试的几个频率中我们测试到如下数据，
288MHz时，系统基本可以稳定运行，
此时的超频倍率为288/216=1.333
370MHz时，系统虽然可以运行，但是时钟变得非常不稳定，
此时的超频倍率为370/216=1.713
可见我们的F767超频空间还是非常大的，

友情提示：高速很危险，超频需谨慎

发表于 2016-6-14 21:45

对于产品而言，超频绝对是禁止的，不但不能超频，还必须降频！

发表于 2016-6-14 22:23

MCU超1倍应该没有问题吧？

发表于 2016-6-14 22:46

超频状态下时间长了，芯片寿命会快速缩减。

发表于 2016-6-15 16:48

芯片也发热了吧；

发表于 2016-6-15 19:10

flash读取速度慢

发表于 2016-6-15 21:19

mmuuss586 发表于 2016-6-15 16:48
芯片也发热了吧；

还行，跑了5分钟，没啥感觉

发表于 2016-6-15 21:19

大秦正声发表于 2016-6-15 19:10
flash读取速度慢

这是硬伤啊

发表于 2016-6-15 21:21

wahahaheihei 发表于 2016-6-14 22:46
超频状态下时间长了，芯片寿命会快速缩减。

不太懂半导体物理，所以不敢妄下结论，
不过单从门电路的通断次数来说的话，
寿命会按超频倍率反比例缩短

发表于 2016-6-15 21:22

loushaofeng 发表于 2016-6-14 21:45
对于产品而言，超频绝对是禁止的，不但不能超频，还必须降频！

做产品要求的是稳定，特别是汽车、军工行业！

发表于 2016-6-15 21:22

戈卫东发表于 2016-6-14 22:23
MCU超1倍应该没有问题吧？

这个芯片还真达不到

发表于 2016-6-21 10:37

通宵敲代码发表于 2016-6-15 21:21
不太懂半导体物理，所以不敢妄下结论，
不过单从门电路的通断次数来说的话，
寿命会按超频倍率反比例缩短 ...

是的，不过实验着玩就不用考虑这些了，批量生产产品的时候肯定是要考虑。

发表于 2016-6-21 11:37

程序是在flash中，还是在sram中？

极限的超频测试应该在sram中运行

发表于 2016-6-21 11:46

16MHz的振捣器频率无法改变，
同时保持/P的分频系数为2不变，
只改变/M与xN的数值来配置主频。
不知道这么做有什么好处呢？？

发表于 2016-6-21 13:14

xia00 发表于 2016-6-21 11:46
16MHz的振捣器频率无法改变，
同时保持/P的分频系数为2不变，
只改变/M与xN的数值来配置主频。

/M与xN的系数范围广，
方便设置各种频率，
其他没什么好处！

发表于 2016-7-6 11:21

之前我们的项目测试过，跑 250M 在低温 -30度的时候会死机！！高温很正常！数据手册里面也有说明 200M 的时候工作温度范围比 216M 宽！！

发表于 2016-7-6 12:28

Aaron238 发表于 2016-7-6 11:21
之前我们的项目测试过，跑 250M 在低温 -30度的时候会死机！！高温很正常！数据手册里面也有说明 200M ...

250M死机，有点不正常啊，
不过也可能，我测试的功能简单，外设都没用！
高频下工作温度肯定受影响，毕竟自身发热高了。

发表于 2016-7-7 15:42

超频之后的功耗和稳定性有没有实际的测试呢

发表于 2016-7-7 19:25

你版主怎么申请的？？

[STM32F7] NUCLEO-F767ZI测评之“超频”

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