
今天给大家分享两点内容: 一是,为什么我们要先开启STM32外设时钟;二是,关于STM32的 I/O 复用功能及什么时候开启AFIO时钟。 % |! f- U3 B, v" _ STM32为什么要先开启外设时钟? 相信很多朋友都曾遇到过这种坑,我最初学习STM32的时候同样也遇到过。下面,我就来说说为什么我们要先开启STM32外设模块时钟,再对其外设模块初始化配置? 4 y+ x: s8 ?% s" r2 x 1、系统架构 不同类型的STM32,它的系统架构各有不同,但原理都类似,由多条主控总线和多条被控总线组成(请参看【参考手册】存储器和总线架构章节)。
以STM32F4为例: ● 八条主控总线: — Cortex™-M4F 内核 I 总线、 D 总线和 S 总线— DMA1 存储器总线— DMA2 存储器总线 — DMA2 外设总线1 Y: A# L1 h4 _9 U+ X% b — 以太网 DMA 总线 — USB OTG HS DMA 总线" N( a7 d# G7 G6 w% d ● 七条被控总线:, ?7 K. g& F2 n — 内部 Flash ICode 总线 — 内部 Flash DCode 总线& J. n. E5 C% B+ Y! P, T — 主要内部 SRAM1 (112 KB) — 辅助内部 SRAM2 (16 KB) — 辅助内部 SRAM3 (64 KB)(仅适用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 器件)5 d4 W3 n* t: D* T) i. P7 l — AHB1 外设(包括 AHB-APB 总线桥和 APB 外设) — AHB2 外设— FSMC% B" H% F0 W# m0 N* ^& r ![]() 借助总线矩阵,可以实现主控总线到被控总线的访问,这样即使在多个高速外设同时运行期间,系统也可以实现并发访问和高效运行。, P$ @4 n, _: j! L* [ ' n) ]) A8 ?. N# ] 2、关于AHB和APB总线 AHB:Advanced High-performance Bus,即先进的高性能总线。4 [8 w( M( M! y2 L APB:Advanced Peripheral Bus,即先进的外围(外设)总线。 上面说了系统总线的架构引伸出来的就是AHB和APB总线,那为什么要讲述AHB和APB总线呢?( ~8 W& |: }9 U$ K 我们操作的外围设备一般都是位于AHB和APB总线上,而AHB可以引伸出AHB1、AHB2,甚至AHB3。同样APB也存在APB1、APB2等。' f0 F' h: M. y4 i* ]* H7 _0 y7 e6 W) a 比如,USART1外设位于APB1总线上,GPIOA位于AHB1高速总线上。! t/ c h7 q5 \ 请注意参考手册中“AHB/APB 总线桥”这一小节,有一条重要的内容:每次芯片复位后,所有外设时钟都被关闭( SRAM 和 Flash 接口除外)。使用外设前,必须在 RCC_AHBxENR 或 RCC_APBxENR 寄存器中使能其时钟。* p7 V: Z0 N1 ]8 K ~ 3、STM32时钟控制 ![]() STM32的时钟控制模块因MCU芯片不同,各有差异,但原理都类似,功能也相当丰富。主要的目的就是给相对独立的外设模块提供时钟,也是为了降低整个芯片的功能。# F) W1 a E! }0 z) h+ V 降低功耗是主要原因,还有一个原因,就是为了兼容不同速度的设备,有些高速,有些低速,如果都用高速时钟,势必造成浪费。 RCC给外设提供时钟是一个主要目的,那么为什么要提供时钟呢? 原因在于外围设备的寄存器需要时钟才能工作。你可以把外设当做一个设备,而这个设备需要给它提供电源(时钟)才能工作。 & k0 L1 a$ }6 j9 l$ ]6 X" y, x 你在STM32参考手册的“RCC”章节可能会看到这么一句话:当外设时钟没有启用时,软件不能读出外设寄存器的数值,返回的数值始终是0x0。2 B0 b& f+ [! q6 v- \7 g* i2 S 4、总结 看到这里,相信聪明的你已经明白了为什么我们要先开启STM32外设模块时钟,再配置其外设模块了。$ i$ e, S! k' ]* j3 ~ 简单来说,就是操作外设是通过外设总线来实现,只有外设总线有时钟了才能操作外设。 坑: A.先使能外设时钟,再对其进行配置 / a0 G, A7 a1 f% h: y" Y ![]() # a9 x$ s$ a9 [2 x. q4 T. w B.时钟配置需对应总线$ e4 ^/ }. A2 Q6 a" E6 X ' H$ }7 F3 N& H" ^. D# \ ![]() 这种基于标准外设库的低级错误,相信肯定有不少人遇到过,希望提高警惕。* [9 R3 z9 N9 a+ `& Y& ?# F; N AFIO复用时钟 有朋友问:“什么时候开启AFIO时钟”。写了上面章节,就顺便再讲述一下关于STM32的I/O复用功能及什么时候开启AFIO时钟。 ; [- d4 w1 ^& W1 ~! B 1、什么是I/O 复用功能? 简单来说,就是把普通I/O用作其它的功能。如:将PA9引脚用作USART1的Tx引脚,那么我们就把这个Tx引脚称为PA9的复用功能。
打开数据手册,会发现类似如下的列表: " Z: C H: H( i
2、什么时候开启AFIO时钟? 4 w" ]5 a/ ?- p8 z& \7 Z, ? 为了优化芯片引脚封装的外设数目,可以把一些复用功能重新映射到其他引脚上。设置复用重映射和调试I/O配置寄存器实现引脚的重新映射。这时,复用功能不再映射到它们的原始分配上,而是映射到“重定义功能”上(见上图)。 1 K) s& _2 ?5 ?. n. e2 V2 [6 m2 [. U- r 这种将引脚重定义到其它引脚上的功能在几乎所有STM32芯片中都有这个功能,但是实现的方法可能有所不同,其中STM32F1就是通过事件控制的方式将特定功能引脚连接到对应PORT和PIN上。
简单来说,如果需要使用重定义功能,那么就需要开启AFIO时钟。
& b3 m0 \; i9 T) t 转载自:嵌入式微处理器 如有侵权请联系删除) N8 H$ S; N. o4 Z+ [ |
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我以前以为只要启用复用(AFIO)功能就需要开启AFIO时钟,今天发现定时器初始化,不启用AFIO也能正常使用,搞得我有点困惑.
现在明白了,整篇文章的重点是"简单来说,如果需要使用重定义功能,那么就需要开启AFIO时钟。"