STM32时钟使用要点

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本帖最后由 energy1 于 2015-2-7 22:41 编辑

1、时钟安全系统(CSS)
时钟安全系统被激活后，时钟监控器将实时监控外部高速振荡器；如果HSE时钟发生故障，外部振荡器自动被关闭，产生时钟安全中断，该中断被连接到Cortex-M3的NMI的中断；同时CSS将内部RC振荡器切换为STM32的系统时钟源(对于STM32F103，时钟失效事件还将被送到高级定时器TIM1的刹车输入端，用以实现电机保护控制)。
操作流程：
1)、启动时钟安全系统CSS： RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE); (NMI中断是不可屏蔽的！)

2)外部振荡器失效时，产生NMI中断，对应的中断程序：
void NMIException(void)
{
   if (RCC_GetITStatus(RCC_IT_CSS) != RESET)
      {    // HSE、PLL已被禁止(但是PLL设置未变)
      …… // 客户添加相应的系统保护代码处
            // 下面为HSE恢复后的预设置代码
      RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);          // 使能HSE
      RCC_ITConfig(RCC_IT_HSERDY, ENABLE); // 使能HSE就绪中断
      RCC_ITConfig(RCC_IT_PLLRDY, ENABLE); // 使能PLL就绪中断
      RCC_ClearITPendingBit(RCC_IT_CSS); // 清除时钟安全系统中断的挂起位
      // 至此，一旦HSE时钟恢复，将发生HSERDY中断，在RCC中断处理程序里，系统时钟可以设置到以前的状态
      }
}

3)、在RCC的中断处理程序中，再对HSE和PLL进行相应的处理。

注意：一旦CSS被激活，当HSE时钟出现故障时将产生CSS中断，同时自动产生 NMI。NMI将被不断执行，直到CSS中断挂起位被清除。因此，在NMI的处理程序中必须通过设置时钟中断寄存器(RCC_CIR)里的CSSC位来清除CSS中断。

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2、SysTick工作原理
Cortex-M3的内核中包含一个SysTick时钟。SysTick 为一个24位递减计数器，SysTick设定初值并使能后，每经过1个系统时钟周期，计数值就减1。计数到0时， SysTick计数器自动重装初值并继续计数，同时内部的 COUNTFLAG标志会置位，触发中断(如果中断使能)。

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3、内部时钟输出PA.8(MCO)
STM32的PA.8引脚具有复用功能——时钟输出(MCO)，该功能能将STM32内部的时钟通过PA.8输出.
操作流程：
1)、设置PA.8为复用Push-Pull模式。
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

2)、选择输出时钟源。
时钟的选择由时钟配置寄存器(RCC_CFGR)中的MCO[2:0]位控制。
RCC_MCOConfig(RCC_MCO);
参数RCC_MCO为要输出的内部时钟：
   RCC_MCO_NoClock --- 无时钟输出
   RCC_MCO_SYSCLK --- 输出系统时钟（SysCLK）
   RCC_MCO_HSI --- 输出内部高速8MHz的RC振荡器的时钟（HSI）
   RCC_MCO_HSE --- 输出高速外部时钟信号（HSE）
   RCC_MCO_PLLCLK_Div2 --- 输出PLL倍频后的二分频时钟（PLLCLK/2）

注：由于STM32 GPIO输出管脚的最大响应频率为50MHz，如果输出频率超过50MHz，则输出的波形会失真。

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4、可编程电压监测器(PVD)
STM32内部自带PVD功能，用于对MCU供电电压VDD进行监控。通过电源控制寄存器中的PLS[2:0]位可以用来设定监控电压的阀值，通过对外部电压进行比较来监控电源。当条件触发，需要系统进入特别保护状态，执行紧急关闭任务：对系统的一些数据保存起来，同时对外设进行相应的保护操作。
操作流程：
1)、系统启动后启动PVD，并开启相应的中断。
PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_2V8); // 设定监控阀值
PWR_PVDCmd(ENABLE); // 使能PVD
EXTI_StructInit(&EXTI_InitStructure);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line16; // PVD连接到中断线16上
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //使用中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Raising;//电压低于阀值时产生中断
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; // 使能中断线
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始
   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger的赋值可选项：
            EXTI_Trigger_Rising---表示电压从高下降到低于设定阀值时产生中断；
   EXTI_Trigger_Falling---表示电压从低上升到高于设定阀值时产生中断；
            EXTI_Trigger_Rising_Falling---表示电压上升或下降越过设定阀值时都产生中断。

2)、当工作电压低于设定阀值时，将产生PVD中断，在中断程序中进行相应的处理：
void PVD_IRQHandler(void)
{
   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
   …… // 用户添加紧急处理代码处
}

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5、STM32上不使用外部晶振，OSC_IN和OSC_OUT的接法
1)、对于100脚或144脚的产品，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。
2)、对于少于100脚的产品，有2种接法：
   2.1)、OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。
         此方法可提高EMC性能。
   2.2)、分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1，再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。
         此方法可以减小功耗并(相对上面2.1)，并节省2个外部电阻。