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STM8的C语言编程之时钟

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energy1|  楼主 | 2015-3-20 22:38 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
修改CPU的时钟


在有些单片机的应用系统中,并不需要CPU运行在多高的频率。在低频率下运行,芯片的功耗会大大下降。STM8单片机在运行过程中,可以随时修改CPU运行时钟频率,非常方便。实现这一功能,主要涉及到时钟分频寄存器(CLK_CKDIVR)。
时钟分频寄存器是一个8位的寄存器,高3位保留,位4和位3用于定义高速内部时钟的预分频,而位2到位0则用于CPU时钟的分频。这5位的详细定义如下:
位4  位3   高速内部时钟的分频系数
0     0      1
0     1      2
1     0      4
1     1      8
位2   位1   位0    CPU时钟的分频系数
0      0       0       1
0      0       1       2
0      1       0       4
0      1       1       8
1      0       0       16
1      0      1       32
1      1       0       64
1      1       1       128
假设我们使用内部的高速RC振荡器,其频率为16MHZ,当位4为0,位3为1时,则内部高速时钟的分频系数为2,因此输出的主时钟为8MHZ。当位2为0,位1为1,位0为0时,CPU时钟的分频系数为4,即CPU时钟=主时钟/4=2MHZ。

沙发
energy1|  楼主 | 2015-3-20 22:38 | 只看该作者
下面的实验程序首先将CPU的运行时钟设置在8MHZ,然后快速闪烁LED指示灯。接着,通过修改主时钟的分频系数和CPU时钟的分频系数,将CPU时钟频率设置在500KHZ,然后再慢速闪烁LED指示灯。通过观察LED指示灯的闪烁频率,可以看到,同样的循环代码,由于CPU时钟频率的改变,闪烁频率和时间长短都发生了变化。
同样还是利用ST的开发工具,生成一个C语言程序的框架,然后修改其中的main.c,修改后的代码如下。修改后的代码编译连接后,就可以下载到开发板上,运行后会看到LED的闪烁频率有明显的变化。
// 程序描述:通过修改CPU时钟的分频系数,来改变CPU的运行速度
#include"STM8S207C_S.h"
//函数功能:延时函数
// 输入参数:ms-- 要延时的毫秒数,这里假设CPU的主频为2MHZ
//输出参数:无
//返 回 值:无
//备   注:无
voidDelayMS(unsigned int ms)
{
unsigned char i;
while(ms != 0)
{
   for(i=0;i<250;i++)
   {
   }
   for(i=0;i<75;i++)
   {
   }
   ms--;  
}     
}
main()
{
  inti;
PD_DDR = 0x08;
PD_CR1 =0x08;             // 将PD3设置成推挽输出
PD_CR2 = 0x00;
CLK_SWR =0xE1;            // 选择芯片内部的16MHZ的RC振荡器为主时钟
for(;;)                    // 进入无限循环                             
{
   // 下面设置CPU时钟分频器,使得CPU时钟=主时钟
    // 通过发光二极管,可以看出,程序运行的速度确实明显提高了
   CLK_CKDIVR = 0x08;         // 主时钟 =16MHZ / 2
                                              // CPU时钟 = 主时钟 = 8MHZ
   for(i=0;i<10;i++)
   {
     PD_ODR = 0x08;
     DelayMS(100);
     PD_ODR = 0x00;
     DelayMS(100);
   }
  
   // 下面设置CPU时钟分频器,使得CPU时钟=主时钟/4
    // 通过发光二极管,可以看出,程序运行的速度确实明显下降了
   CLK_CKDIVR = 0x1A;         // 主时钟 =16MHZ / 8
                                               // CPU时钟 = 主时钟 /4  = 500KHZ
   for(i=0;i<10;i++)
   {
     PD_ODR = 0x08;
     DelayMS(100);
     PD_ODR = 0x00;
     DelayMS(100);
   }
}
}

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板凳
energy1|  楼主 | 2015-3-20 22:39 | 只看该作者
切换时钟源




STM8单片机的时钟源非常丰富,芯片内部既有16MHZ的高速RC振荡器,也有128KHZ的低速RC振荡器,外部还可以接一个高速的晶体振荡器。在系统运行过程中,可以根据需要,自由地切换。单片机复位后,首先采用的是内部的高速RC振荡器,且分频系数为8,因此CPU的上电运行的时钟频率为2MHZ。
切换时钟源,主要涉及到的寄存器有:主时钟切换寄存器CLK_SWR和切换控制寄存器CLK_SWCR。
主时钟切换寄存器的复位值为0xe1,表示切换到内部的高速RC振荡器上。当往该寄存器写入0xb4时,表示切换到外部的高速晶体振荡器上。
在实际切换过程中,应该先将切换控制寄存器中的SWEN(第1位)设置成1,然后设置CLK_SWCR的值,最后要判断切换控制寄存器中的SWIF标志是否切换成功。

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地板
energy1|  楼主 | 2015-3-20 22:39 | 只看该作者
下面的实验程序首先将主时钟源切换到外部的晶体振荡器上,振荡频率为8MHZ,然后,然后快速闪烁LED指示灯。接着,将主时钟源又切换到内部的振荡器上,振荡频率为2MHZ,然后再慢速闪烁LED指示灯。通过观察LED指示灯的闪烁频率,可以看到,同样的循环代码,由于主时钟源的改变的改变,闪烁频率和时间长短都发生了变化。
同样还是利用ST的开发工具,生成一个C语言程序的框架,然后修改其中的main.c,修改后的代码如下。
// 程序描述:通过切换CPU的主时钟源,来改变CPU的运行速度
#include"STM8S207C_S.h"
//函数功能:延时函数
// 输入参数:ms-- 要延时的毫秒数,这里假设CPU的主频为2MHZ
//输出参数:无
//返 回 值:无
//备   注:无
voidDelayMS(unsigned int ms)
{
unsigned char i;
while(ms != 0)
{
   for(i=0;i<250;i++)
   {
   }
   for(i=0;i<75;i++)
   {
   }
   ms--;  
}     
}
main()
{
int i;
// 将PD3设置成推挽输出,以便推动LED
PD_DDR = 0x08;
PD_CR1 =0x08;            
PD_CR2 = 0x00;
// 启动外部高速晶体振荡器
CLK_ECKR =0x01;                  // 允许外部高速振荡器工作
while((CLK_ECKR & 0x02) == 0x00);  // 等待外部高速振荡器准备好
              
// 注意,复位后CPU的时钟源来自内部的RC振荡器
for(;;)                    // 进入无限循环                             
{
   // 下面将CPU的时钟源切换到外部的高速晶体振荡器上,在开发板上的频率为8MHZ
    // 通过发光二极管,可以看出,程序运行的速度确实明显提高了
   CLK_SWCR = CLK_SWCR | 0x02;    // SWEN <- 1
   CLK_SWR =0xB4;               // 选择芯片外部的高速振荡器为主时钟
   while((CLK_SWCR & 0x08) == 0); // 等待切换成功
         
   CLK_SWCR = CLK_SWCR & 0xFD;    // 清除切换标志
   for(i=0;i<10;i++)             // LED高速闪烁10次
   {
     PD_ODR = 0x08;
     DelayMS(100);
     PD_ODR = 0x00;
     DelayMS(100);
   }
  
   // 下面将CPU的时钟源切换到内部的RC振荡器上,由于CLK_CKDIVR的复位值为0x18
   // 所以16MHZ的RC振荡器要经过8分频后才作为主时钟,因此频率为2MHZ
    // 通过发光二极管,可以看出,程序运行的速度确实明显下降了
   CLK_SWCR = CLK_SWCR | 0x02;    // SWEN <- 1
   CLK_SWR =0xE1;               // 选择HSI为主时钟源
   while((CLK_SWCR & 0x08) == 0); // 等待切换成功
   CLK_SWCR = CLK_SWCR & 0xFD;    // 清除切换标志
   for(i=0;i<10;i++)             // LED低速闪烁10次
   {
     PD_ODR = 0x08;
     DelayMS(100);
     PD_ODR = 0x00;
     DelayMS(100);
   }
}
}

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小浣熊| | 2015-3-20 23:37 | 只看该作者
将CPU的时钟源切换到外部的高速晶体振荡器上,在开发板上的频率为8MHZ??为什么要这样设置呢??

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