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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
* f  a3 ~! F- |  V& X2 |
3 B& |) G& P. p) O1 `% u# O2 B# W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. /******************************************************************************** L& l  ^* W- B: q) A& S
  2. * Function Name  : RCC_Configuration
    9 i/ ]* `% T; r! P
  3. * Description    : Configures the different system clocks.* ?7 P5 E8 ?# ]) K5 l; S3 w& y: D; E
  4. * Input          : None; F8 |; J7 H1 p9 [" O  U
  5. * Output         : None
      a7 A( W* S! S5 m) |
  6. * Return         : None  H6 J9 u/ a# o6 ?* y% ]
  7. *******************************************************************************/# V7 A9 @  i8 S, b, I8 V
  8. void RCC_Configuration(void)7 L; ?3 a8 k8 w7 p# ~7 B
  9. {
    % ~  X; c4 s/ ]- _
  10.     /*------使用外部RC晶振----------*/
    " H" g  J% ]% b* q1 z: F+ V
  11.     RCC_DeInit();    //时钟默认初始化4 W" v4 k4 R9 j( a% f- J5 C# J
  12.     RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//使能外部的高速时钟
    2 s! ^: g7 @/ K* k) r
  13.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET);//等待外部的高速时钟就绪& B: }) Z! I5 g) ^1 l* ]0 Y4 ]
  14. . l. b/ a6 f/ L: I7 V" d
  15.     FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //使能指令预存取' P: o- Q& t8 |
  16.     FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //等待两个周期4 X5 U' Y2 T$ e+ l
  17. / ^6 N6 C& t' \, y9 y* o
  18.     RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置AHB时钟为系统时钟# {3 o; t: ?: \. K1 D
  19.     RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);     //设置APB2时钟为AHB时钟
    3 J) l6 B% k3 m. `7 m
  20.     RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);     //设置APB1时钟为AHB/2时钟
    " \: e  P3 S# c; Q4 r
  21.     //以下3行是PLL的设置& u& j+ G/ q& G( M  {0 \, S& |
  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5 C; Q6 q& b3 p  W3 T/ j/ {. h
  23.     RCC_PLLCmd(ENABLE);    //使能PLL时钟
    1 W$ K/ z" n) Q) R7 i3 j4 [% @
  24.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);    //等待PLL时钟使能就绪  C) @- e' |% r  K0 E* m
  25.      //选择为PLL的CLOCK
    9 F3 w- ^& t# B# i' w$ \) s
  26.     RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);     //配置PLL时钟为系统时钟
    8 b. I" F4 x9 \' ^
  27.     while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);    //等待PLL时钟作为系统时钟7 v* H/ _' v. z; T8 A, X1 b2 K2 L8 ^
  28. $ X# i7 T5 r, Z. s1 D- b8 K4 V
  29.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC);* q5 e% a8 V* E
  30.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UASRT3,ENABLE);
    4 a% F3 |7 Z' Z2 t0 F5 N2 k
  31. }
复制代码

. _% }8 F  ?" A, t5 {3 Z  G# r& ^! r7 @% B+ J* ~! n! a
RTC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;

1 Z& I3 }/ P; k8 F$ a4 `
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。

% y8 h/ ~6 O* |1 V, H' c( _9 d
302138309075011.png
% T) @& K' g7 v" a
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. /*************************************************************************************
    , i: r, R* v4 W
  2. **名称        ;void RTC_Configuration(void)
    3 a3 J0 h0 |( T1 P5 s* F0 K% ?
  3. **功能        ;RTC实时时钟的配置
    # f' n' ~, E; G
  4. **入口参数    ;无" c" H8 `6 C" ^3 c  S. ?6 ?3 d
  5. **出口参数    ;无1 t) m1 P- L  _
  6. *************************************************************************************/
    ; y& `8 l& _* ]! Z( y& F! a. D+ N
  7. * }0 \  U4 L2 d% v) n8 X
  8. void RTC_Configuration(void)
    3 _9 j5 _  V9 @
  9. {7 f2 O' E. s  `% C& w
  10.     /* Enable PWR and BKP clocks */   //使能APB1外设PWR and BKP 的时钟( |. b# ]" |- w: k
  11.     /*打开电源和后备时钟*/
    & H* D" \9 s9 q( R
  12.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);
    ( Y( M$ \# o0 ?5 [7 p6 J
  13. # A, c5 X# A  r0 Q% w- s; F. t/ L
  14.     /* Allow access to BKP Domain*/  //允许RTC 和后备区域寄存器的访问
    & O% w& P- O0 \  J/ ?# b* h- s
  15.     PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    + _+ t$ [! N* C
  16. 9 i4 ]! ?- R% l! v1 c6 c
  17.     /* Reset Backup Domain*/        //将外设BKP的全部 寄存器重设为缺省值% o& r' }; M( h: G) J# M
  18.     BKP_DeInit();
    ! @7 l5 I* M0 c. w: n
  19. - o+ I0 b8 q3 p( p8 b
  20.     /* Enable LSE */                //设置(打开)外部低速时钟; d: n! N, Z5 d$ ?) R
  21.        RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);1 |* P) b; R: m8 K, x# X
  22. 0 q+ C& B; c0 ~  D+ a
  23.     /* Wait till LSE is ready */        //等待外部低速时钟准备好
    ' m6 |9 G1 X1 G1 V
  24.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET);8 E. `6 d) g6 X6 V3 \/ K
  25. % k0 u( T3 R6 E
  26.     /* Select LSE as RTC Clock Source */    //设置LSE为RTC时钟
    ( Z4 V: S3 K) P1 a: Z
  27.     RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);8 t. O3 i* A# ?: N) F
  28. $ @! W6 T; y' e8 x: M0 M
  29.     /* Enable RTC Clock */                //使能RT时钟
    4 ^8 c# V% h# Z
  30.     RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);: T  E4 ~' A1 i; Z! e
  31. 0 b' y" r0 `5 V9 L1 g
  32.     //开始设置RTC,下面同步原因是:有两个时钟
    # b8 `2 I* x7 g7 E$ Z, B
  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
      u5 T1 W6 s2 E  t: P
  34.     RTC_WaitForSynchro();
    " g; ^- A  h  L+ z. ^

  35. 4 V  p7 g5 t) m& u$ n
  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, K# n* X" t/ u: I/ q- u
  37.     RTC_WaitForLastTask();' |, z' a8 N' K) G& c, p& l

  38. * G  S0 p/ \, M3 q
  39.    /* Enable the RTC Second interrup */    //使能RTC的秒中断% c  k( F& I) \, }# K1 |; a
  40.    RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC,ENABLE);7 h' u7 W8 _* y* Q5 }' {

  41. ) d6 j5 L- g( I
  42.    /* Wait untill last write operation on RTC register has finised */
    ' _1 T5 E6 V. ?9 V) d
  43.                                                             //等待最近一次对RTC的写操作完成
    5 ]; N7 X/ e! T" b5 k
  44.     RTC_WaitForLastTask();
    ; P/ [+ w( ^5 m, M+ A. d
  45. $ g! g6 \5 N6 r0 @9 C# l
  46.     //分频值为32767+1=327689 {- g- f$ Y# u
  47.     //计数频率=(32.768khz/32768)= 1hz
    / o$ F6 ~) r1 W2 S
  48.    /* Set RTC prescaler : set RTC period to 1 sec*/        //设置RTC预分频的值
    5 N, |. c) @/ g# K6 C8 L
  49.    RTC_SetPrescaler(32767);0 z4 ?6 I' N! g8 I9 ?

  50. 5 F2 F4 A7 b9 ?3 `0 m- V; h: y
  51.     /* Wait untill last write operation on RTC register has finised */
    . j5 L  n) j* w+ Y: L; y6 p5 N+ K! q
  52.                                                         //等待最近一次对RTC的写操作完成
    ( x  o# g( `! G5 r! ~
  53.     RTC_WaitForLastTask();
    8 T4 c% h5 p9 D5 Q' d9 H
  54. 3 I: L8 u: j8 K8 B& A3 j' {
  55.     //设置当前的时间值/ [- B8 Z4 l1 H, N: Q+ J8 x
  56.     /*2014.4.5 10:20:49 @9 o2 W8 k1 k* G
  57.     *t = 4+20*60+10*60*60 + 5*24*60*60+
    ) B, l& |4 U/ W/ d& D
  58.     *9 Q. w$ f- {! p; B& n
  59.     */
    8 R" K7 [9 U. g- \: R
  60.     RTC_SetCounter((u32)t);
    0 I& d, J4 r; Y  j& C8 f
  61.     RTC_WaitForLastTask();
    ! P7 c) v. m* [, T3 I8 Z6 R
  62. }
复制代码

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