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