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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

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. /*******************************************************************************
  2. * Function Name  : RCC_Configuration
  3. * Description    : Configures the different system clocks.
  4. * Input          : None
  5. * Output         : None
  6. * Return         : None
  7. *******************************************************************************/
  8. void RCC_Configuration(void)
  9. {
  10.     /*------使用外部RC晶振----------*/
  11.     RCC_DeInit();    //时钟默认初始化
  12.     RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//使能外部的高速时钟
  13.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET);//等待外部的高速时钟就绪

  14.     FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //使能指令预存取
  15.     FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //等待两个周期

  16.     RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置AHB时钟为系统时钟
  17.     RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);     //设置APB2时钟为AHB时钟
  18.     RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);     //设置APB1时钟为AHB/2时钟
  19.     //以下3行是PLL的设置
  20.     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
  21.     RCC_PLLCmd(ENABLE);    //使能PLL时钟
  22.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);    //等待PLL时钟使能就绪
  23.      //选择为PLL的CLOCK
  24.     RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);     //配置PLL时钟为系统时钟
  25.     while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);    //等待PLL时钟作为系统时钟

  26.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC);
  27.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UASRT3,ENABLE);
  28. }
复制代码


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;

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。

302138309075011.png

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. /*************************************************************************************
  2. **名称        ;void RTC_Configuration(void)
  3. **功能        ;RTC实时时钟的配置
  4. **入口参数    ;无
  5. **出口参数    ;无
  6. *************************************************************************************/

  7. void RTC_Configuration(void)
  8. {
  9.     /* Enable PWR and BKP clocks */   //使能APB1外设PWR and BKP 的时钟
  10.     /*打开电源和后备时钟*/
  11.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);

  12.     /* Allow access to BKP Domain*/  //允许RTC 和后备区域寄存器的访问
  13.     PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

  14.     /* Reset Backup Domain*/        //将外设BKP的全部 寄存器重设为缺省值
  15.     BKP_DeInit();

  16.     /* Enable LSE */                //设置(打开)外部低速时钟
  17.        RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);

  18.     /* Wait till LSE is ready */        //等待外部低速时钟准备好
  19.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET);

  20.     /* Select LSE as RTC Clock Source */    //设置LSE为RTC时钟
  21.     RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);

  22.     /* Enable RTC Clock */                //使能RT时钟
  23.     RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

  24.     //开始设置RTC,下面同步原因是:有两个时钟
  25.     /* 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
  26.     RTC_WaitForSynchro();

  27.     /* Wait untill last write operation on RTC register has finised *///等待最近一次对RTC的写操作完成
  28.     RTC_WaitForLastTask();

  29.    /* Enable the RTC Second interrup */    //使能RTC的秒中断
  30.    RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC,ENABLE);

  31.    /* Wait untill last write operation on RTC register has finised */
  32.                                                             //等待最近一次对RTC的写操作完成
  33.     RTC_WaitForLastTask();

  34.     //分频值为32767+1=32768
  35.     //计数频率=(32.768khz/32768)= 1hz
  36.    /* Set RTC prescaler : set RTC period to 1 sec*/        //设置RTC预分频的值
  37.    RTC_SetPrescaler(32767);

  38.     /* Wait untill last write operation on RTC register has finised */
  39.                                                         //等待最近一次对RTC的写操作完成
  40.     RTC_WaitForLastTask();

  41.     //设置当前的时间值
  42.     /*2014.4.5 10:20:4
  43.     *t = 4+20*60+10*60*60 + 5*24*60*60+
  44.     *
  45.     */
  46.     RTC_SetCounter((u32)t);
  47.     RTC_WaitForLastTask();
  48. }
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