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【经验分享】stm32之RCC

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-22 17:54
 stm32时钟系统的意义:
    1、电源的开关作用,达到低功耗效果;
    2、调节时钟的速度;
对于每个外设,都要设置设置,stm32的时钟系统为了更低功耗;
STM32时钟系统框图分析: 301552013133415.png 4 t1 v/ a0 H9 O$ X! D2 }6 R, s

4 w1 e2 @* w/ m- L# j# t时钟源:
  时钟是STM32的脉搏,是驱动源。使用任何一个外设都必须打开相应的时钟。这样的好处就是,如果不是用一个外设的时候,就把它的时钟关掉,从而可以降低系统的功耗,达到节能,实现低功耗的效果;
  stm32的时钟可以有以下4个时钟源提供:
    1、HSI:高速内部时钟信号stm32单片机内带的时钟(8M频率),缺点是精度较差;
    2、HSE:高速外部时钟信号,精度高  来源:(1)、外部晶振 (2)、HSE用户外部时钟;
    3、LSE:低速外部晶振 32.768khz主要提供一个精准的时钟源,一般作为RTC时钟使用;
    4、LSI:内部低速时钟,提供独立看门狗,也可以给RTC;
  STM32将时钟信号(例如HSE)经过分频或倍频(PLL)后,得到系统时钟,系统时钟经过分频,产生外设所使用的时钟;
RCC设置流程: 
  1、将RCC寄存器重新设置为默认值    RCC_DeInit
  2、打开外部高速时钟晶振HSE      RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON)
  3、等待外部高速时钟晶振工作      HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
  4、设置AHB时钟            RCC_HCLKConfig
  5、设置高速APB时钟          RCC_PCLK2Config
  6、设置低速APB时钟          RCC_PCLK1Config
  7、设置PLL              RCC_PLLConfig
  8、打开PLL              RCC_PLLCmd(ENABLE)
  9、等待PLL工作            while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET)
  10、设置系统时钟           RCC_SYSCLOCKConfig
  11、判断是否PLL是系统时钟      while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08)
  12、打开要使用的外设时钟      RCC_APB2PerphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()
实例:
  1. /*******************************************************************************
    + R+ W6 B& Q9 ~3 a0 u3 N
  2. * Function Name  : RCC_Configuration7 x& Z- P7 _" ]* O4 H
  3. * Description    : Configures the different system clocks.3 S4 ~! N0 l  I/ @, ^
  4. * Input          : None" t& L9 h' t5 R/ ]5 K$ M
  5. * Output         : None- l- z+ j, u( q2 I
  6. * Return         : None" d. c4 ]# X) U3 @' Y  ^  v
  7. *******************************************************************************/. D4 [  U9 |" n" _0 O% y
  8. void RCC_Configuration(void)
    " ?+ @; q1 \; s/ r' q. b9 U5 y0 M
  9. {
    : v. {0 u3 {0 U- e3 S; Z+ C
  10.     /*------使用外部RC晶振----------*/4 I8 P% p% |* ?) f
  11.     RCC_DeInit();    //时钟默认初始化
    4 C, B4 S4 O3 I5 |8 t
  12.     RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//使能外部的高速时钟! C+ z# @, H8 @
  13.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET);//等待外部的高速时钟就绪4 W. d# g' X: H2 r' [; e

  14. % z8 K3 y0 R4 g* s" {& Y- x- c
  15.     FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //使能指令预存取$ [" Q' l$ q; h& E- o8 @
  16.     FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //等待两个周期! l$ I2 w# ^4 j- O' O% j
  17. 6 v% [0 p, ^7 G" b' C* X
  18.     RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置AHB时钟为系统时钟
    * x( L; }( ~( |. h! S/ a
  19.     RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);     //设置APB2时钟为AHB时钟2 p# _6 ^2 K( y1 v' N$ e5 y3 W
  20.     RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);     //设置APB1时钟为AHB/2时钟1 S6 ^, z/ F' B: h) N9 l( R
  21.     //以下3行是PLL的设置
    " o2 X" R  ?: N" ^9 A. j
  22.     RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);    //设置PLL时钟为外部高速时钟的9倍频
    " X4 Z  Z- M1 g$ ]
  23.     RCC_PLLCmd(ENABLE);    //使能PLL时钟, c5 Z5 N( l8 F- X5 ~4 [
  24.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);    //等待PLL时钟使能就绪7 o8 r5 N2 X* y5 ~# v
  25.      //选择为PLL的CLOCK0 b5 B2 N4 _$ g* v# d# z
  26.     RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);     //配置PLL时钟为系统时钟' S  s: F% O) O/ l
  27.     while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);    //等待PLL时钟作为系统时钟& X! ?& E; C% Q) q% q
  28. 3 x/ p/ }1 R# Z+ ?. s
  29.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC);- W) F+ i8 Y* @
  30.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UASRT3,ENABLE);9 s$ n: t& x0 B( \
  31. }
复制代码

) c% S, a' m4 d8 b9 p; r
( E1 i9 I% F  y8 a6 BRTC模块:
  RTC(Real_Time Clock)实时时钟;
实时时钟是一个独立的定时器,RTC模块拥有一组连续计数的计数器,在相应软件的配置下,可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期;
  RTC由两个主要部分组成。第一部分(APB1接口)用来和APB1总线相连。此单元包含一组16位寄存器,可通过APB1总线对其进行读写操作。APB1接口以APB1总线时钟为时钟;
  另一部分(RTC核)由一系列可编程计数器组成,分成两个主要模块;
    第一个模块是RTC的预分频模块,它可编程产生最长为1秒的RTC时间基准TR_CLK,RTC的预分频模块包含了一个20位的可编程分频器(RTC预分频器)。在每个TR_CLK周期中,如果在RTC_CR寄存器中设置了相应允许位,则RTC产生一个中断(秒中断)
    第二个模块是一个32位的可编程的计数器,它可以被初始化为当前的系统时钟时间。系统时间以TR_CLK速度增长并与存储在RTC_ALR寄存器中的可编程的时间相比较,如果RTC_CR控制寄存器设置了相应允许为则比较匹配时将产生一个闹钟中断;

+ c. D/ R( V+ E3 v% X2 Y! w
RTC主要特性:
  可编程的预分频系数:分频系数最高为220。
  32 位的可编程计数器,可用于较长时间段的测量。
    2个单独的时钟:用于APB1 接口的PCLK1 和RTC 时钟(此时的RTC 时钟必须小于
PCLK1 时钟的四分之一以上)
   2种独立的复位类型:
  ─ APB1 接口由系统复位
  ─ RTC 只能由后备域复位。
   3个专门的可屏蔽中断:
  ─ 闹钟中断,用来产生一个软件可编程的闹钟中断。
  ─ 秒中断,用来产生一个可编程的周期性中断信号(最长可达1 秒)。
  ─ 溢出中断,检测内部可编程计数器溢出并回转为0 的状态。

: c2 \/ M7 ~( v2 z8 z) n
302138309075011.png
8 Z) C6 I* w5 z8 y3 z
RTC的一些设置是保存在后备区域中的:RTC_PRL, RTC_ALR, RTC_CNT 和RTC_DIV寄存器;
这些寄存器仅能通过备份复位信号复位,不受系统复位或电源复位的影响;
备份区域复位:
  当以下时间中之一发生时,产生备份区域复位:
    1、软件复位,备份区域复位可有设置备份区域控制器RCC_BDCR中的BDRST位产生;
    2、后备电池和系统电源都没电的情况下;引发备份区域复位;
配置RTC:
  RTC有两种模式(工作模式和配置模式),要对RTC进行配置,首先设置RTC处于设置模式下;通过对RTC_CRL寄存器中的CNF位置位使RTC进入配置模式;另外,对RTC的任何寄存器的写操作都必须在前一次写操作结束之后再进行,要使用软件来查询当前的状态,同可通过查询RTC_CR寄存器中的RT0FF状态位来判断RTC寄存器是否处于更新中,仅当RTOFF状态位是“1”时,RTC寄存器可写入新的值;(这些是对RTC的保护措施)
  配置过程:
    1、查询RTOFF位,直到RTOFF的值变为“1”
    2、置CNF值为1,进入配置模式;
    3、对一个或多个RTC寄存器进行写操作;
    4、清楚CNF标志位,退出配置模式;
    5、查询RTOFF,直到RTOFF位变为“1”,以确认写操作已经完成;
  仅当CNF标志位被清零时,写操作才能进行;这个过程至少需要3个RTCCLK周期;
配置实例:
  1. /*************************************************************************************5 `- k  U0 A( _
  2. **名称        ;void RTC_Configuration(void)
    ! Y3 o  a1 N0 |4 w* k9 \
  3. **功能        ;RTC实时时钟的配置) U6 ?; G3 d$ B; d/ I; u/ V% z
  4. **入口参数    ;无
    % W7 g6 W8 s9 X& U( Q3 m
  5. **出口参数    ;无6 U: z) p. O  L; n4 g7 h5 |
  6. *************************************************************************************/
    # i. e1 K- P9 ]

  7. + d4 a% o8 |1 E9 W
  8. void RTC_Configuration(void)
    . p  y, A3 [# F& |! f3 ]- p. y) a, f
  9. {
    + C, p# ]- {# ]9 I  C
  10.     /* Enable PWR and BKP clocks */   //使能APB1外设PWR and BKP 的时钟' u! T( e! U+ X; Z; s( g* ^
  11.     /*打开电源和后备时钟*/' P. u  Z! E- f. r* {" @# F! n
  12.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);, D8 V* f0 j, n; r3 Z5 L- _- a
  13. $ g/ ~+ L0 n& j3 |0 o
  14.     /* Allow access to BKP Domain*/  //允许RTC 和后备区域寄存器的访问
    ' c* d$ v6 g9 e" @% }+ K* C) e
  15.     PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    9 m5 W0 z+ [# r# K! G8 \( o2 i
  16. 0 t) q6 o+ `- X8 D0 [  c+ F
  17.     /* Reset Backup Domain*/        //将外设BKP的全部 寄存器重设为缺省值
    ' E: w/ r# S$ B4 ?0 }! @& S, |
  18.     BKP_DeInit();
    ; k" H9 _5 ~$ ~# I, I6 M8 ~5 N. p- j8 c

  19. $ Q* l3 [! u, ]$ O9 }6 H2 @
  20.     /* Enable LSE */                //设置(打开)外部低速时钟  T  |7 \  v4 g& `
  21.        RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);
    : H" ^# d- k) d% e0 G( g' n6 ?

  22. 0 Z3 m5 Z) d1 o
  23.     /* Wait till LSE is ready */        //等待外部低速时钟准备好
    , P" I# S" c5 y" L( N: g" }+ K, H
  24.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET);
    5 X* x; s6 D& x6 I7 [2 q( O  j
  25. ! |$ {5 \0 @% @+ z9 _
  26.     /* Select LSE as RTC Clock Source */    //设置LSE为RTC时钟
    8 a; t* x9 B, \4 _1 ~. E
  27.     RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);* d- u: ~$ O: H  Y
  28. 0 p% \9 m9 i( w7 `- H; S& q
  29.     /* Enable RTC Clock */                //使能RT时钟
    : }& o2 q! e. ~, e- j$ r5 H. b2 N
  30.     RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);4 W; a9 X6 i& _8 A4 l& [; f

  31. 3 o! L: a. T: g0 N
  32.     //开始设置RTC,下面同步原因是:有两个时钟
    ; E/ [. K5 p: l2 U* D( o: \1 }
  33.     /* Wait for RTC registers synchronization *///等待RTC寄存器(RTC_CNT,RTC_ALR and RTC_PRL)与RTC的APB时钟同步
    2 z. ]% l# z$ l- g
  34.     RTC_WaitForSynchro();0 @/ W! k* q. [7 d
  35. 1 |8 O( {$ a2 Y/ t; Q# D- I0 J
  36.     /* Wait untill last write operation on RTC register has finised *///等待最近一次对RTC的写操作完成( T/ j- Y' U) T/ o) K
  37.     RTC_WaitForLastTask();
    0 B% x3 u0 A4 U7 W

  38. # z5 K* k0 N8 I5 h
  39.    /* Enable the RTC Second interrup */    //使能RTC的秒中断
    & ~- f( j" Y8 J" I4 I. R
  40.    RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC,ENABLE);' S. {& C+ {* b, U3 y
  41. 3 B% x, G" j( B+ n7 A5 I
  42.    /* Wait untill last write operation on RTC register has finised */' N  E1 A! j; n* x
  43.                                                             //等待最近一次对RTC的写操作完成6 _5 }, b( }$ C/ e
  44.     RTC_WaitForLastTask();: o5 F, J) }/ l
  45. ' @0 h/ \$ t7 e1 v# h  v
  46.     //分频值为32767+1=32768
    , a$ s, G% T0 o- [/ O: |1 p
  47.     //计数频率=(32.768khz/32768)= 1hz
    1 c$ w; Q9 v* k7 Y! k3 N+ X! v+ I4 H+ I" V
  48.    /* Set RTC prescaler : set RTC period to 1 sec*/        //设置RTC预分频的值
    ' q& V. S- Y5 o2 B0 V9 f
  49.    RTC_SetPrescaler(32767);
    : Y- G0 C! j$ L% M, G
  50.   ^4 n3 G$ @- x5 a6 m" u+ E' J
  51.     /* Wait untill last write operation on RTC register has finised */- C& t7 O+ g+ v
  52.                                                         //等待最近一次对RTC的写操作完成
    / d( u7 M8 B) j5 f! r3 t9 ?3 X% `- Q
  53.     RTC_WaitForLastTask();
    4 I9 }5 @3 N) X( t  u
  54. * q- k+ c, J5 w2 Z) T3 {
  55.     //设置当前的时间值5 u7 k& F) o( m7 u5 m
  56.     /*2014.4.5 10:20:4) b! H6 F% @1 B! b
  57.     *t = 4+20*60+10*60*60 + 5*24*60*60+0 K# O6 O1 f1 E% K1 z
  58.     *5 @2 O) U" V7 v; ]4 _3 H$ @
  59.     */
      a1 m" i. m5 V/ u8 v3 b" C
  60.     RTC_SetCounter((u32)t);
    : V: c9 b# q5 B$ M  u9 W0 H
  61.     RTC_WaitForLastTask();" v. @3 P" O" y" [, Q8 n
  62. }
复制代码

5 i' U/ \( c# t  w3 b0 @" y
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