STM32----系统时钟实验

只看该作者 · 2017-12-4 22:13

本帖最后由 aizaixiyuanqian 于 2017-12-4 22:15 编辑

上次实验，我们学习了 STM32 内部系统滴答定时器，该滴答定时器产生的延时非常精确。在本次实验中，我们将自定义 RCC 系统时钟，通过改变其倍频与分频实现延时时间变化，实现 LED 灯闪烁效果。通过本次实验，你将了解 RCC 系统时钟的使用。本次实验的目标：
1、了解 STM32 的系统构架。
2、了解 STM32 的时钟构架。
3、了解 RCC 时钟的配置步骤。

只看该作者 · 2017-12-4 22:17

STM32 的系统构架
STM32 的时钟比较复杂，它可以选择多种时钟源，也可以选择不一样的时钟频率，而且在系统总线上面，每条系统的时钟选择都是有差异的。所以想要清楚的了解 STM32 的时钟分配，我们先来了解一下 STM32 的系统构架是什么样的。

只看该作者 · 2017-12-4 22:18

从图中我们知道，RCC 时钟输出时钟出来，然后经过 AHB 系统总线，分别分配给其他外设时钟，而不一样的外设，是先挂在不一样的桥上的。比如： ADC1、ADC2、 SPI1、GPIO 等都是挂在 APB2 上面，而有些是挂在 APB1 上面，所以，虽然它们都是从 RCC 获取的时钟，但是它们的频率有时候是不一样的。

只看该作者 · 2017-12-4 22:20

STM32 的时钟树
STM32 单片机上电之后，系统默认是用的时钟是单片机内部的高速晶振时钟，而这个晶振容易受到温度的影响，所以晶振跳动的时候不是有一定的影响，所以一般开发使用的时候都是使用外部晶振，而且单片机刚启动的时候，它的时钟频率是 8MHZ，而 STM32 时钟的最高频率是 72MHZ，所以单片机一般开机之后运行的程序是切换时钟来源，并设置时钟频率。其实在使用库函数的时候，其实在库函数启动文件里面，是帮助我们把时钟频率设置到 72MHZ 了。

只看该作者 · 2017-12-4 22:22

库函数调用系统时钟该成72M
#if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (definedSTM32F10X_HD_VL)
/* #define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_VALUE */
#define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000
#else
#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
然后在下面的程序中，根据这个 SYSCLK_FREQ_72MHz 定义，它默认设置成72MHZ

只看该作者 · 2017-12-4 22:23

接下来我们来看一下 RCC 时钟树

只看该作者 · 2017-12-4 22:25

从时钟树图我们可以看出，STM32 的时钟一共有可以有 4 个晶振源：
1) 内部自带的高速时钟：HIS。单片机启动之后默认使用的时钟来源。
2) 外部高速时钟：HSE。大多数时钟时钟的是 8MHZ 的晶振。
3) 外部低速时钟：LSE。主要用来给单片机内部的 RTC 提供时钟。
4) 内部的低速时钟：LSI。主要用来给单片机内部的 RTC 和看门狗提供时钟。
而 STM32 的系统时钟源，有 3 个时钟来源：
1) 直接来自内部的高速时钟 HIS。
2) 直接来自外部的高速时钟 HSE。
3) 将 HIS 或者 HSE 进行处理，倍频之后的 PLL 时钟。

只看该作者 · 2017-12-4 22:26

STM32 配置 RCC 时钟的过程
1) 复位 RCC 时钟。
2) 打开 HSE 外部高速时钟。
3) 检测 HSE 外部高速时钟是否开启成功。
4) 设置 FLASH 的读写。
5) 设置 AHB 总线的分频，还有 APB1 和 APB2 的分频。注意，AHB 和 APB2 最
大频率是 72MHZ，APB1 的最大频率是才 36MHZ。
6) 设置 HSE 外部高速时钟作为 PLL 时钟的时钟输入
7) 设置 PLL 时钟的倍频的倍数。
8) 打开 PLL 时钟的使能。
9) 等待 PLL 时钟开启成功。
10) 将系统时钟源设置为 PLL 时钟。
11) 等待时钟源切换成功。

1万 · 2017-12-4 22:29

这个代码也没有粘贴上。

只看该作者 · 2017-12-4 22:29

RCC相关库函数介绍
1.RCC_DeInit() 复位函数是将 RCC 时钟复位为内部高速时钟作为输入，让我们能够进行时钟设置操作。2.RCC_HSEConfig() 函数设置 HSE 外部高速时钟的函数，可以开启、关闭、和旁路
3.RCC_WaitForHSEStartUp() 函数
4 .RCC_HCLKConfig() 函数
5 .RCC_PCLK2Config()
6 .RCC_PCLK1Config() 函数
8 、RCC_PLLCmd() 函数
9 、RCC_GetFlagStatus() 函数这个函数可以用来获取各种状态标志，以检测设置是否成功。
10 、 RCC_SYSCLKConfig() 函数
11 、 RCC_GetSYSCLKSource()

只看该作者 · 2017-12-5 22:07

RCC 时钟设置函数
void RCC_HSE_Configuration() //自定义系统时间（可以修改时钟）
{
RCC_DeInit(); //将外设 RCC 寄存器重设为缺省值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//设置外部高速晶振（HSE）
if(RCC_WaitForHSEStartUp()==SUCCESS) //等待 HSE 起振
{
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//设置 AHB 时钟（HCLK）
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//设置低速 AHB 时钟（PCLK1）
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);//设置高速 AHB 时钟（PCLK2）
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div2,RCC_PLLMul_9);//设置 PLL 时钟源及倍频系
数
RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能或者失能 PLL
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET);//检查指定的 RCC 标志位设置
与否,PLL 就绪
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);//设置系统时钟（SYSCLK）
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);//返回用作系统时钟的时钟源,0x08：PLL 作为
系统时钟
}
}

只看该作者 · 2017-12-5 22:07

这个函数的作用是：设置单片机的时钟来源为 HSE 外部高速时钟，并根据输入频率参数设置相应的频率。要注意的是设置的输入频率参数一定要是 8 的倍数，并且是从 4 倍到 9 倍的频率数值。

只看该作者 · 2017-12-5 22:09

int main()
{
led_Init(); //LED 端口初始化
RCC_HSE_Configuration();// 自定义系统时间，可修改分频
while(1)
{
GPIO_SetBits(GPIOB,LED);
delay_ms(500);//精确延时为 0.5s
GPIO_ResetBits(GPIOB,LED);
delay_ms(500);//精确延时为 0.5s
}
}

只看该作者 · 2017-12-5 22:09

这次的系统实验就到这里了。

只看该作者 · 2017-12-12 15:56

仔仔细细的看完了，讲的不错

只看该作者 · 2017-12-12 19:13

结构还是很复杂的，其实单片机最复杂的就是时钟系统了。

只看该作者 · 2017-12-12 20:36

需要自己亲自做个试试，另外电脑屏幕要大才好学，一个放手册，一个放例程序和库函数。

1万 · 2017-12-12 23:31

觉得原子的讲解很基础啊，我一直都是学原子的视频，虽然不够深入，但是基础不错。