STMCU小助手
发布时间:2025-7-30 16:49
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$ }& Y2 r: W( v' q( b& C 1. 问题/ K1 y' E* W% z N. z: H5 {0 C 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。 - q& i s7 a3 D T8 y8 q6 k 4 W. v3 q! [0 Q& x$ K+ H 2. 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。6 M- a+ I& q0 r9 l& q4 l, @ 2 V5 d8 _& Y( v: \6 h" J- G: g 时钟配置如下图 1 所示。
图1. 默认时钟配置 8 B( d* L l7 j. e 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 * d! _9 \, E2 e2 N 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。" L2 j' w/ b# l5 G! ~+ N 在串口初始化中有如下调用关系: - U% k' w5 R9 _$ C. _6 O ! q$ `% B# N2 h& X MX_USART3_UART_Init()àHAL_UART_Init()àUART_SetConfig()àHAL_RCC_GetPCLK1Freq()5 Q: w5 @5 I0 f. @/ v- @; n" O+ W- I
图3. 代码内容 ( Q7 }2 O: Z. o% S- F) Y) x$ g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。 A! |; _5 B0 S8 M8 L+ f) Z 5 e6 b1 A5 T$ {4 f6 v/ j + [, {' \9 h/ t8 x 我们首先看寄存器中是如何配置的。
图4. 寄存器描述 ' }' M( {6 W4 P5 Z" q/ m& s5 m3 g8 z1 l 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。 # i( N% B8 I- {, q% y, E; u 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 回到代码,我们单独截取其中一句话。
图6. 代码详细内容 ) E4 f) B% [2 G _其中的数值定义如图 7 所示: h! Y' w/ W" e9 {' p! `
图7. 代码定义内容 n5 T, ]) P* p" x3 Q4 v7 I: l7 }) M7 `9 ` 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。 ) O4 N& Q5 D! h$ L3 W 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。 9 d+ o6 u. B- @; ~8 n9 j 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}; 5 u. P) \- ~* J8 p' u+ ^9 e 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}; & @) Q( h4 D% }6 K 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。$ K- s6 N5 M; O: R: d , O. r8 p/ ^* x 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。9 Y" k5 x6 w8 ?2 g( c 3. 解决问题- G4 I0 o, g0 b# u 手动修改 system_stm32h7xx.c 中的数组 D1CorePrescTable 中的【4 :7】中数据即可。( s3 O5 E2 m$ p* p 4 `9 \7 J8 G9 _! G1 a+ r/ [ 正确:const uint8_t D1CorePrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};: l/ F6 |6 ]* w# S 6 C6 \; K1 ]( A# g% h% z 同时,提交 bugzilla :197431 (此号码为 ST 内部使用,外部用户无法访问)。' ?7 I% S# D) I9 k4 i$ ^( f4 x ) c: ~. F5 a: v 7 h1 G% E, `8 j; b, A 4. 小结 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。' L' Z3 w% N' k3 u ————————————————0 D& L# k0 @$ b! V* t 5 {8 C/ f3 f6 t; y% n- V ( _) _* `) y e* W 5 z7 I0 Z" R$ d) U) { |
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