STMCU小助手
发布时间:2025-7-30 16:49
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, W+ D/ \9 ~) Z& H9 a 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。 & F7 K9 h X5 O$ H$ O U 2. 如何复现0 {2 i: e N/ A. y ~4 N1 G) C 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。% A. m c: A" K8 R% e2 e. U 时钟配置如下图 1 所示。7 v) V- A+ }# H6 w' o$ d3 u$ ?
图1. 默认时钟配置 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。2 `' }0 M+ B, ~: W
图2. 生成代码对比 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。* W% r4 d/ E% E5 O; o& L/ l / N( g& J; G8 ]. H$ J0 ? 在串口初始化中有如下调用关系:9 p. s( b1 B' ?5 L' Y1 w - C H3 \/ G+ E1 J# c MX_USART3_UART_Init()àHAL_UART_Init()àUART_SetConfig()àHAL_RCC_GetPCLK1Freq()
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。$ w$ n" V1 i: P5 A, X 我们首先看寄存器中是如何配置的。( s1 b+ T7 o( q/ G5 E2 K, H8 v0 U0 t
图4. 寄存器描述 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。 在整个时钟树中的位置如图 5 所示% ]% l8 ^9 ], E- |3 `
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 0 j$ A; D" S! i" x$ F4 W6 m) L9 }: v8 l6 I3 L) l 其中的数值定义如图 7 所示! S3 ~6 G4 O: [1 w+ A
图7. 代码定义内容 ) {/ O- L" |$ t( K5 z$ r+ N 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。 0 K5 O" r% c( Y 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。 , x4 P% @" ^$ d9 `$ J$ } ( r# j# o- J5 ]$ 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}; 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};. z( e4 ^$ o% N , H$ ?( l0 I& v2 L& G/ F 1 v; l, N7 n: 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。 . m0 E. e5 B0 t& `0 [+ f: Y * h$ Q. }) G2 N' T+ O) _" q- Q) C8 Z 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。 ) Z. P8 X. P8 l% M5 F( J" x( w 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。- f$ i* m7 ~9 F+ g9 X8 C9 ` . E) A4 P. Y! F $ ]; Q' Y# ?5 ?8 z4 c. a& U0 C9 k; D 正确:const uint8_t D1CorePrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};* f5 Q; b1 l: v, ~& K 同时,提交 bugzilla :197431 (此号码为 ST 内部使用,外部用户无法访问)。 / ?' }7 S4 _ O% [$ M # G( a: i1 @0 \/ @, } W 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。 ———————————————— 6 y6 y) V+ M( v+ s0 { 6 t4 l# S: q4 X, W/ A |
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