原创 STM32 RCC

 2010-7-3 16:12  2754 7 7 分类: MCU/ 嵌入式

STM32时钟控制RCC探究

RCC, 时钟, 探究

对于单片机系统来说，CPU和总线以及外设的时钟设置是非常重要的，因为没有时钟就没有时序，组合电路能干什么想必各位心里都清楚。其实时钟的学习这部分应该提前一些，但由于一开始时间比较短，有些急于求成，所以直接使用了万利给的例程，姑且跳过了这一步。介于下面我计划要学习的任务都涉及到兆级的高速传输，例如全速USB，DMA等等，所以不能再忽略时钟啦，必须要仔细研究一下。

我学习RCC的参考资料：
技术文档0427及其中文翻译版STM32F10xxx_Library_Manual_ChineseV2的第十五章和RM0008_CH参考手册。

准备知识：
片上总线标准种类繁多，而由ARM公司推出的AMBA片上总线受到了广大IP开发商和SoC系统集成者的青睐，已成为一种流行的工业标准片上结构。AMBA规范主要包括了AHB(Advanced High performance Bus)系统总线和APB(Advanced Peripheral Bus)外围总线。二者分别适用于高速与相对低速设备的连接。

由于时钟是一个由内而外的东西，具体设置要从寄存器开始。

RCC 寄存器结构，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x_map.h”中定义如下：

typedef struct
{
vu32 CR;
vu32 CFGR;
vu32 CIR;
vu32 APB2RSTR;
vu32 APB1RSTR;
vu32 AHBENR;
vu32 APB2ENR;
vu32 APB1ENR;
vu32 BDCR;
vu32 CSR;
} RCC_TypeDef;

复制代码

(cat_li)注:在3.12版本的库中RCC的寄存器结构定义在stm32f10x.h文件中,如下: 对比一下,还是有差别的,呵呵

/**
* @brief Reset and Clock Control
*/
typedef struct
{
__IO uint32_t CR;
__IO uint32_t CFGR;
__IO uint32_t CIR;
__IO uint32_t APB2RSTR;
__IO uint32_t APB1RSTR;
__IO uint32_t AHBENR;
__IO uint32_t APB2ENR;
__IO uint32_t APB1ENR;
__IO uint32_t BDCR;
__IO uint32_t CSR;
#ifdef STM32F10X_CL
__IO uint32_t AHBRSTR;
__IO uint32_t CFGR2;
#endif /* STM32F10X_CL */
} RCC_TypeDef;

复制代码

这些寄存器的具体定义和使用方式参见芯片手册，在此不赘述，因为C语言的开发可以不和他们直接打交道，当然如果能够加以理解和记忆，无疑是百利而无一害。

相信细心的朋友早就发现板子上只有8Mhz的晶振，而增强型最高工作频率为72Mhz，显然需要用PLL倍频9倍，这些设置都需要在初始化阶段完成。为了方便说明，我借用一下例程的RCC设置函数，并用中文注释的形式加以说明：

/*******************************************************************************
* Function Name : Set_System
* Description : Configures Main system clocks & power
* Input : None.
* Return : None.
*******************************************************************************/
//在此指出上面的注释头应该是复制过来的，写错了...不过没关系，反正没参数需要说明，重要的是函数体。
static void RCC_Config(void)
{
/* 这里是重置了RCC的设置，类似寄存器复位 */
RCC_DeInit();
/* 使能外部高速晶振 */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
/* 等待高速晶振稳定 */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* 使能flash预读取缓冲区 */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/* 令Flash处于等待状态，2是针对高频时钟的，这两句跟RCC没直接关系，可以暂且略过 */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
/* HCLK = SYSCLK 设置高速总线时钟=系统时钟*/
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/* PCLK2 = HCLK 设置低速总线2时钟=高速总线时钟*/
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
/* PCLK1 = HCLK/2 设置低速总线1的时钟=高速时钟的二分频*/
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/* ADCCLK = PCLK2/6 设置ADC外设时钟=低速总线2时钟的六分频*/
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
/* Set PLL clock output to 72MHz using HSE (8MHz) as entry clock */
//上面这句例程中缺失了，但却很关键
/* 利用锁相环讲外部8Mhz晶振9倍频到72Mhz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
/* Enable PLL 使能锁相环*/
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/* Wait till PLL is ready 等待锁相环输出稳定*/
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{}
/* Select PLL as system clock source 将锁相环输出设置为系统时钟 */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* Wait till PLL is used as system clock source 等待校验成功*/
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{}
}
/* Enable FSMC, GPIOD, GPIOE, GPIOF, GPIOG and AFIO clocks */
//使能外围接口总线时钟，注意各外设的隶属情况，不同芯片的分配不同，到时候查手册就可以
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |
RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG |
RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
}

复制代码

(cat_li)注:同样在3.12版本的库中RCC的配置函数也改了,放在system_stm32f10x.c,如下: 名字也变了

/**
* @brief Setup the microcontroller system
* Initialize the Embedded Flash Interface, the PLL and update the SystemFrequency variable.
* @note This function should be used only after reset.
* @param None
* @retval None
*/
void SystemInit (void) //名字改成了SystemInit,而且可以看到是直接对寄存器操作的,没有调用函数
{
/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
/* Set HSION bit */
RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;
/* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */
/* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits ,将相关位置0*/
RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
/* Reset HSEBYP bit */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
/* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;
#ifndef STM32F10X_CL
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x009F0000;
#else
/* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x00FF0000;
/* Reset CFGR2 register */
RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#endif /* STM32F10X_CL */
/* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
/* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
SetSysClock();
// 如果觉得这样看其来不够清楚,也可以通过调用stm32f10x_RCC.h中的函数来实现,就和上面的差不多
}

复制代码

由上述程序可以看出系统时钟的设定是比较复杂的，外设越多，需要考虑的因素就越多。同时这种设定也是有规律可循的，设定参数也是有顺序规范的，这是应用中应当注意的，例如PLL的设定需要在使能之前，一旦PLL使能后参数不可更改。

经过此番设置后，由于我的电路板上是8Mhz晶振，所以系统时钟为72Mhz，高速总线和低速总线2都为72Mhz，低速总线1为36Mhz，ADC时钟为12Mhz，USB时钟经过1.5分频设置就可以实现48Mhz的数据传输。

一般性的时钟设置需要先考虑系统时钟的来源，是内部RC还是外部晶振还是外部的振荡器，是否需要PLL。然后考虑内部总线和外部总线，最后考虑外设的时钟信号。遵从先倍频作为CPU时钟，然后在由内向外分频，下级迁就上级的原则有点儿类似PCB制图的规范化要求，在这里也一样

http://www.wang1jin.com/bbs/viewthread.php?tid=408

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