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STM32F2系列系统时钟默认配置

时间:2015-04-30 12:10:50      阅读:158      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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    新到一家公司后,有个项目要用到STM32F207Vx单片机,找到网上的例子照猫画虎的写了几个例子,比如ADC,可是到了ADC多通道转换的时候就有点傻眼了,这里面的时钟跑的到底是多少M呢?单片机外挂的时钟是25M,由于该单片机时钟系统较为复杂,有内部高/低、外部高/低 、PLL锁相环时钟,又有AHB总线时钟、APB1/2时钟,而例子中很少讲到系统时钟的默认配置是怎么配置呢?那么就发点时间研究下这个单片机内部的复杂时钟系统吧。

下图是STM32F2系列的时钟树结构图:

1、内部高速时钟HSI、外部高速时钟HSE和PLL时钟PLLCLK时钟都接到了SW开关处,通过SW选择哪一路作为SYSCLK,SYSCLK经过AHB分频器进行分频得到HCLK,APB1和APB2是挂在总线AHB上的,通过APB1和APB2分频得出fpclk1和fpclk2。

2、PLL输入时钟源主要是靠外部高速时钟和内部高速时钟作为时钟源,通过PLLCFGR寄存器的bit22来选择具体哪一路作为时钟源。选择好了时钟源进入/M分频器,也就是PLLM进行分频,送入VCO,在通过xN,进行倍频,也就是PLLN:(1)通过/P进行分频(PLLP)得到PLLCLK;(2)通过/Q分频(PLLQ),得到PLL48CK。

然后边看代码边对照结构图进行分析,看软件如何给单片机配置系统时钟的。

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然后找到启动代码“startup_stmf32xx.s”,该代码是用汇编写的,可以看到,在调用main函数之前,是先调用了SystemInit函数的,该函数是在“system_stm32f2xx.c”中

; Reset handler
Reset_Handler    PROC
                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
        IMPORT  SystemInit
        IMPORT  __main
                 LDR     R0, =SystemInit
                 BLX     R0
                 LDR     R0, =__main
                 BX      R0
                 ENDP

代码如下,变量直接赋个16进制的数,都不知道是啥意思,目的是干什么的,不知道,所以看下面代码时最好对照STM32F2x用户手册。当然这个只是一个初始化,待会主要看SetSysClock();这个函数,在调用该函数之前,我们知道单片机是先启用了内部高速时钟等一些配置。

void SystemInit(void)
{
  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state ------------*/
  /* Set HSION bit */
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001; //RCC_CR复位值0x0000_xx83,内部高速时钟使能,也就是说上电开始就使用内部高速时钟,16MHZ

  /* Reset CFGR register */
  RCC->CFGR = 0x00000000;    //通过开关SW选择内部高速时钟作为系统时钟16MHZ
                                                        //AHB prescaler 不分频
                                                      //APB Low speed prescaler (APB1) 不分频,fplck1 = 16MHZ
                                                        //APB high-speed prescaler (APB2)不分频,fplck2 = 16MHZ
                              //MCO1和MCO2时钟输出等配置可参考用户手册Page95

  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

  /* Reset PLLCFGR register */
  RCC->PLLCFGR = 0x24003010; //RCC_CFGR复位值是0x2400_3010

  /* Reset HSEBYP bit */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;  //对bit18 HSEBYP 设置为0,外部高速时钟被禁止

  /* Disable all interrupts */
  RCC->CIR = 0x00000000;  //所有时钟中断都被禁止

#ifdef DATA_IN_ExtSRAM
  SystemInit_ExtMemCtl(); 
#endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
         
  /* Configure the System clock source, PLL Multiplier and Divider factors, 
     AHB/APBx prescalers and Flash settings ----------------------------------*/
  SetSysClock();

  /* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/
#ifdef VECT_TAB_SRAM
  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM */
#else
  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */
#endif
}

在SystemInit(void)函数中在配置完一些参数后,还调用了SetSysClock()函数,该函数代码如下

static void SetSysClock(void)
{
/******************************************************************************/
/*            PLL (clocked by HSE) used as System clock source                */
/******************************************************************************/
  __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
  
  /* Enable HSE */
  RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);  //外部高速时钟使能,25MHZ
 
  /* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */  //外部时钟使能后,得需要一点时间到达各个端口
  do
  {
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY; //如果RCC_CR_HSERDY为0,说明外部时钟还没准备好,1说明外部时钟已准备好
    StartUpCounter++;//对读的次数进行累加,当累加次数到达1280次时,就意味着启动时间超时
  } while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));

  if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)//这里判断上面的do while循环是因哪个条件结束的
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x01;   //说明时钟已准备好了,才结束do whlie循环
  }
  else
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x00;  //说明是因为超时了而退出do while循环
  }

  if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
  {
    /* HCLK = SYSCLK / 1*/
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1; //AHB不分频,AHB出来后时钟就是sysclk=120M
      
    /* PCLK2 = HCLK / 2*/
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;//APB2 2分频,fpclk2 = sysclk/2 = 60M
    
    /* PCLK1 = HCLK / 4*/
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4; //APB1 4分频,fplck1 = sysclk/4 = 30M

    /* Configure the main PLL */ //主要对PLL和PPI2S 进行配置
    RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |
                   (RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);
//配置完后RCC->PLLCFGR = 0x05403c19,然后对照寄存器RCC_PLLCFGR查看哪些位对应哪些功能
//通过bit5~bit0可计算出PLLM=25,那么input VCO = PLL input clock /PLLM = 25M/25 = 1M,对应时钟结构图中的/M
//通过bit14~bit6可计算出倍频因子PLLN = 240,那么VCO output clock = PLLN * input VCO = 240 * 1 = 240M,对应时钟结构图中的xN
//bit17~bit16可计算出分频因子PLLP = 2,那么PLLCLK = VCO output clock /PLLP = 240/2 = 120M
//bit22是选择给PLL输入的时钟源,输入时钟源有外部和内部高速时钟,这里选择的是外部高速时钟即PLL input clock = HSE =25M
//bit27~24可计算出分频因子PLLQ = 5,那么PLL48CK = VCO output clock/PLLQ = 240/5 = 48M
        
    /* Enable the main PLL */
    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON; //使能PLL

    /* Wait till the main PLL is ready */
    while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
    {
    }
        //到这里RCC->CR已配置完,最终值0x03036783
        //通过查看用户手册知道,内部高速时钟、外部高速时钟、PLL时钟都已开启
        
    /* Configure Flash prefetch, Instruction cache, Data cache and wait state */
    FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN | FLASH_ACR_DCEN | FLASH_ACR_LATENCY_3WS;

    /* Select the main PLL as system clock source */
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;
        
        //到这里RCC->CFGR已配置完,最终值是0x0000_940A
        //通过查看用户手册,知道,PLL时钟作为系统时钟即120M
        //AHB不分频,即HCLK = 120M
        //APB1 4分频,即fpclk1 = 120/4=30M
        //APB2 2分频,即fpclk2 = 120/2=60M

    /* Wait till the main PLL is used as system clock source */
    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS ) != RCC_CFGR_SWS_PLL);
    {
    }
  }
  else
  { /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clock
         configuration. User can add here some code to deal with this error */
  }

}

OK,分析完这段代码后,调用系统固件函数后,现在知道了时钟树结构图中右边出来的时钟是多少MHz了吧。

STM32F2系列系统时钟默认配置

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原文地址:http://www.cnblogs.com/wen2376/p/4468319.html

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