STM32F4深入学习【RCC】

只看该作者 · 2023-8-27 01:30

外部晶振（HSE晶振）模式
硬件要求：谐振器和负载电容必须尽可能靠近振荡器引脚来减少输出失真和起振稳定时间

RCC_CR->HSERDY标志位指示高速外部振荡器是否稳定，该标志位为1时才能使用该时钟

将RCC_CR->HSEON=1才能使用HSE晶振，即RCC_CR->HSEON=1和RCC_CR->HSERDY=1可使用此模式

特别地，可以在RCC时钟中断寄存器RCC_CIR中使能中断来开启此模式下的中断

只看该作者 · 2023-8-27 01:31

高速内部时钟信号HSI(High-speed Signal Inner)
时钟源：内部16MHz频率RC振荡器

可以直接用做系统时钟或用作PLL的输入

优点：成本低、起振速度较快缺点：精度不如HSE

ST会对器件进行出厂较准，可达到T A = 25 + 273 K T_A=25+273KT
A

=25+273K下1%的精度；复位后，工厂校准值将加载到RCC_CR->HSICAL[7:0]位中，用户可通过RCC_CR->HSITRIM[4:0]位进行HSI频率微调以适应各种电压或温度

RCC_CR->HSIRDY标志位为1表示HSI RC稳定运行，只有此情况下，HSI才能使用

将RCC_CR->HSION=1可打开HSI RC

RCC_CR->HSION=1和RCC_CR->HSIRDY=1可使用此模式

特殊情况下，HSII信号可以作为备份时钟源使用，以防HSE晶振故障

只看该作者 · 2023-8-27 01:31

锁相环电路PLL(Phase Lock Loop)
stm32f4xx具有2个PLL

主PLL(PLL)

由HSE或HSI提供时钟信号，具有两个不同的输出时钟

高速系统时钟输出：最高可达168MHz
PLL48CLK输出：最高可达48MHz，用于提供USB OTG FS、RNG、SDIO时钟
通过RCC_PLLCFGR寄存器进行配置，有M、N、P、Q共4个分频系数位

只看该作者 · 2023-8-27 01:31

专用PLL(PLLI2S)

由HSE或HSI提供时钟信号

用于生成精确时钟来在I2S接口实现高品质音频性能

通过RCC_CFGR寄存器进行配置，有使能/禁止位N和分频系数位R

只看该作者 · 2023-8-27 01:32

注意：使能PLL后，PLL配置参数不可再更改，应先对PLL进行配置，然后再使能

进入停机或待机模式后，两个PLL将被硬件禁止；如将HSE或由HSE提供信号的PLL用作系统时钟时，HSE发生故障，则两个PLL也将由硬件禁止

只看该作者 · 2023-8-27 01:32

低速外部时钟信号LSE(Low-speed Signal Extern)
时钟源：LSE外部晶振或 LSE外部用户时钟

外部源（LSE旁路）模式
必须提供占空比约为50%，最高频率不超过1MHz的外部时钟信号来驱动OSC32_IN引脚

信号可以是方波、正弦波或三角波之一

OSC32_OUT引脚应保持高阻态

将RCC_CR->LSEBYP=1和RCC_CR->LSEON=1可使用此模式

只看该作者 · 2023-8-27 01:32

外部晶振（LSE晶振）模式
硬件要求：使用32.768kHz晶体振荡器，精度较高、功耗较低，谐振器和负载电容必须尽可能靠近振荡器引脚来减少输出失真和起振稳定时间

RCC_BDCR->LSERDY标志位指示低速外部振荡器是否稳定，该标志位为1时才能使用该时钟

将RCC_CR->LSEON=1才能使用LSE晶振，即RCC_CR->LSEON=1和RCC_CR->LSERDY=1可使用此模式

特别地，可以在RCC时钟中断寄存器RCC_CIR中使能中断来开启此模式下的中断

只看该作者 · 2023-8-27 01:33

低速内部时钟信号LSI(Low-speed Signal Inner)
可用作低功耗时钟源再停机和待机模式下保持运行

可供独立看门狗IWDG和自动唤醒单元AWU使用

时钟频率在32kHz左右

RCC_CSR->LSIRDY标志位指示低速内部振荡器是否稳定，该标志位为1时才能使用该时钟

将RCC_CR->LSION=1才能使用LSE RC，即RCC_CR->LSION=1和RCC_CR->LSIRDY=1可使用此模式

可以在RCC时钟中断寄存器RCC_CIR中使能中断来开启此模式下的中断

只看该作者 · 2023-8-27 01:33

系统时钟(SYSCLK)
系统时钟：MCU内部的主时钟，为内核处理器提供运行时钟

系统复位后，默认系统时钟为HSI，且在直接使用HSI或通过PLL使用HSI时钟源来作为系统时钟时，该时钟源无法停止

只有目标时钟源已经就绪（时钟在启动延迟或PLL锁相后稳定时），才能从一个时钟源切换到另一个；如果选择了尚未就绪的时钟源，则切换在该时钟源就绪时才进行，就绪状态由RCC_CR寄存器中的状态标志位指示

只看该作者 · 2023-8-27 01:33

时钟安全系统(CSS)
时钟检测器可以通过软件打开，激活后将在HSE振荡器启动延迟后使能，在此振荡器停止时被关闭

只看该作者 · 2023-8-27 01:33

负责监控HSE时钟信号

HSE故障时，此振荡器将自动禁止，CSS会发送一个时钟故障时间到TIM1和TIM8的短路输入，并生成一个时钟安全系统中断CSSI来向软件通知该故障，CSSI直接和M4内核的NMI（不可屏蔽中断）异常向量链接

注意：如果HSE偶发故障，则CSS会生成一个中断，NMI将无限期执行，需要在NMI ISR中将CSS中断清零，即将RCC_CIR->CSSC=1才能避免这种情况

只看该作者 · 2023-8-27 01:33

RTC/AWU时钟
一旦选定RTCCLK时钟源后只能通过复位电源域来修改

配置RCC_BDCR->RTCSEL[1:0]和RCC_CFGR->RTCPRE[4:0]进行选择时钟源

可用于RTC的时钟源：

HSE 1MHz：系统电源掉电或内部调压器关闭后无法保证RTC状态
LSE：只要V B A T V_{BAT}V
BAT

工作即可让RTC工作
LSI：系统电源丢失后无法保证AWU状态

只看该作者 · 2023-8-27 01:33

看门狗时钟
独立看门狗强制要求LSI RC开启且不可禁止，LSI稳定后将被用于IWDG

只看该作者 · 2023-8-27 01:34

时钟输出功能
MCO1
可以通过预分频器向MCO1(PA8)输出HSI、LSE、HSE、PLL时钟之一

通过RCC_CFGR->MCO1PRE[2:0]和MCO1[1:0]进行选择

只看该作者 · 2023-8-27 01:34

MCO2
可以通过预分频器向MCO2(PC9)输出HSE、PLL、SYSCLK、PLLI2S时钟之一

通过RCC_CFGR->MCO2PRE[2:0]和MCO2[1:0]进行选择

只看该作者 · 2023-8-27 01:34

注意：MCO输出时钟不得超过最大IO速度(一般为100MHz)

必须将对应引脚设置为复用模式才可使用时钟输出功能

只看该作者 · 2023-8-27 01:34

时钟测量
所有时钟源的频率都可以通过TIM5channel4和TIM11channel1的输入捕获进行间接测量

只看该作者 · 2023-8-27 01:35

TIM5channel4的测量
TIM5具有一个输入捕获复用器，可选择输入捕获是由IO触发还是由内部时钟触发

通过设置TIM5_OR->TI4_RMP[1:0]位进行选择

借助待测信号连续边沿之间的比较信号计数数量即可对内部时钟周期进行测量

只看该作者 · 2023-8-27 01:35

TIM11channel1的测量
TIM11自带一个输入复用器，可选择输入捕获是由IO触发还是由内部时钟触发

另外，HSE_RTC时钟(由一个可编程预分频器分频的HSE)连接到channel1输入捕获，可用来粗略指示外部晶振频率

2万 · 2023-8-27 10:30

Cortex-M处理器从内存中读取前两个字