7 Y& S+ E( d& @3 {9 e
1. 问题
STM32CubeMX 升级到了 V6.13.0 ，与此同时 STM32Cube_FW_H7 也升级到了 V1.12.0 ，在时钟获取数组的定义中出现了问题，造成的问题现象是串口输出内容乱码，经过和 V6.12.1+ STM32Cube_FW_H7_V1.11.2 生成的代码对比，发现是时钟获取函数的数组出现的问题，修改之后即可正常。


% R1 i7 {) }8 |. D% f6 `' M2. 如何复现
在 ST 官网上下载 STM32CubeMX 6.13.0 链接：Here，选择器件型号为 STM32H743ZIT6，使能 USART3 这个外设，选择使用 STM32Cube_FW_H7_V1.12.0 库来生成代码之后，串口打印出来的内容就是乱码。
' y" b) y1 `+ |  s( ^* Z( x
9 |0 n  A& j1 u" t8 y8 K
5 ?+ o! q6 ^" x3 c时钟配置如下图 1 所示。

图1. 默认时钟配置

2.1. 代码分析
首先，让我们看一下，不同的版本在生成代码中的主要区别，主要是 D1CorePrescTable 这个数组的内容有变化。

图2. 生成代码对比

: w) f  \" t. s( z% U6 g3 q  z. m7 P由上图可见，数组 D1CorePrescTable 的【4 : 7】内容由原来的{1,2,3,4}变成了 {0,0,0,0}，那么这个数组是做什么用的，又为什么会对串口有影响呢？让我们来分析一下代码。
# q- [. N! Q! F# R: }
5 O$ o6 [3 a' R& a
在串口初始化中有如下调用关系：
. L+ h. M0 c9 X2 @# p* J

$ R. l  ]; ]5 M; [# G2 `MX_USART3_UART_Init()àHAL_UART_Init()àUART_SetConfig()àHAL_RCC_GetPCLK1Freq()
( F1 `. C- n* N

图3. 代码内容

由图 3 中的代码，我们可以看到，这里引用了 D1CorePrescTable 的内容，这里是如何引用的呢？其实是比较巧妙的。

* r+ |( j2 {; K9 u3 X
/ i* I! \& G6 @& |( [9 o0 k我们首先看寄存器中是如何配置的。
* w6 O2 R$ [8 \

图4. 寄存器描述

. c9 h, d" v9 U- s寄存器中的 D2PPRE1[2:0]是配置 D2 域中 APB1 的分频系数，默认是 0xx，表示不分频；100 是 1/2 分频；101 是 1/4 分频 ; 以此类推。
% o- p* j( |. p# ~& a

在整个时钟树中的位置如图 5 所示

图5. 寄存器在时钟树中位置

. S  ]# Q; h0 Z4 r
回到代码，我们单独截取其中一句话。
" c; ^+ C, d+ M& B, O0 q: g; z* S* m

图6. 代码详细内容

" b/ O) y, U. {5 O
5 f) w3 b2 ]8 _8 k; k0 K其中的数值定义如图 7 所示

图7. 代码定义内容

" X2 C8 o. p8 S/ I
# @1 F$ h% X- }6 X! w这个地方通过读取寄存器（RCC->D2CFGR 中的 D2PPRE1）的配置，就能得到 APB1总线上的时钟分频参数，其先通过函数 HAL_RCC_GetHCLKFreq()得到系统时钟的频率，再将其进行右移操作（右移 1 位代表除以 2）。具体右移多少位就是通过查找 D1CorePrescTable 这个表来决定的。
  B  }; X: ]& _' l9 _' ]
+ `% E5 ^9 C4 Z# ~2 W
# n- |5 ^/ A9 X) q8 r) O比如，这里如果是 1/2 分频，那么 RCC->D2CFGR & RCC_D2CFGR_D2PPRE1) >> RCC_D2CFGR_D2PPRE1_Pos 得到的结果就是 0b100，再和 0x1FU 进行“与操作”得到也是 0b100，即十进制的 4。通过正确的 D1CorePrescTable 表格，即可得到 D1CorePrescTable【4】=1，（注意数组是从 0 开始的）那么就是系统时钟进行右移 1 位的操作，得到除以 2 的效果。
3 Q2 _/ g, W/ k3 ]/ ]6 d) y9 Z1 Q0 K

正确数组：const uint8_t D1CorePrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};
% k4 W7 h$ o' Y+ o0 m7 z

2 i: B: b( O. h+ O错误数组：const uint8_t D1CorePrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};

# {7 g5 @. C( i( v' A, ^+ ]4 e
- B  v) a$ ^3 [; E6 g% ^但是如果是错误的数组，查到的就是 D1CorePrescTable【4】=0，这是不需要右移的，就是没有经过 1/2 分频，显然是不对正确的。
: t# Y' }4 n  {5 S) G' |

) ?! G! c  w" B+ x5 O1 T这里还有个小问题：如果在 APB1 的时钟是没有经过分频的，那么 RCC->D2CFGR & RCC_D2CFGR_D2PPRE1) >> RCC_D2CFGR_D2PPRE1_Pos 得到的结果就总是小于 4 的（即 0xx，具体参见图 4），查表得到的结果就都是 0，也是没有问题的。但是1/2,1/4,1/8,1/16 这些分频系数都会出现计算错误，所以正确的方式就是手动修改这个参数即可解决问题。


3. 解决问题
手动修改 system_stm32h7xx.c 中的数组 D1CorePrescTable 中的【4 :7】中数据即可。

/ r4 t  J- w6 I0 ?1 j5 y
正确：const uint8_t D1CorePrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};
7 o# g9 ?4 d- }5 x9 g- Q
1 Z: z% ?& Y9 G* F) Y$ h
$ A. g8 F3 w2 R- e; N% {同时，提交 bugzilla ：197431 （此号码为 ST 内部使用，外部用户无法访问）。
& p$ _8 J; A$ K4 d# y

4. 小结
& t: c& j: W7 F8 n+ b! t) i6 L这个问题，主要是来自时钟计算所需要的表格出错，造成串口波特率计算出来的结果错误。本文简要分析了数组在查表的方式进行的对应运算关系，并对错误范围做出了解释，未来遇到类似的问题都可以使用此方式进行分析。
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