Предисловие

Тактовая часть микроконтроллера STM32 является основой его работы. Стабильная работа процессора также неотделима от тактовой частоты. Она отвечает за подачу тактовых сигналов на микроконтроллер для управления процессором, периферийными устройствами и шинами.

Используемое программное обеспечение:

• Keil5
• STM32 CubeMX

Используемая модель макетной платы: stm32f103vet6.

1. Обзор часов STM32.

В микроконтроллере STM32 система синхронизации состоит из нескольких источников тактовой частоты, делителей тактовой частоты и элементов управления тактовой частотой. Часы можно контролировать и регулировать с помощью конфигурации регистров.

1. источник синхронизации：
   • Внутренний генератор (HSI): Высокоскоростной внутренний генератор, обычно на частоте 8 МГц.
   • Внешний кварцевый генератор (ВШЭ): подключите внешний кварцевый генератор, чтобы обеспечить более стабильный тактовый сигнал.
   • PLL（Phase-Locked Loop): используется для генерации высокочастотных тактовых сигналов путем сопряжения входного источника. синхронизации умножается для получения высокочастотного тактового сигнала.
2. делитель часов： делитель часовпривыкшийисточник Частота синхронизации делится для получения необходимой тактовой частоты, например тактовой частоты системы, тактовой частоты шины и т. д. Они гарантируют, что отдельные модули получат тактовую частоту, подходящую для их собственного использования.
3. включить часы： Для каждого периферийного устройства есть соответствующий переключатель. Бит управления часами, используемый для включения или отключения тактового сигнала для этого периферийного устройства. Когда периферийное устройство не используется, отключение его часов может снизить энергопотребление.

В STM32 конфигурация часов обычно задается регистрами. Настроив соответствующие регистры, вы можете выбрать источник синхронизации, установить коэффициент умножения PLL, настроить делитель частоты и т. д. Помимо ручной настройки, ST предоставляет инструмент CubeMX, который может помочь пользователям настроить часы через графический интерфейс и в конечном итоге сгенерировать соответствующий код инициализации.

Дерево часов STM32F103 выглядит следующим образом:

2. Источник синхронизации

Микроконтроллеры серии STM32F103 имеют несколько источников тактовой частоты. Ниже приведены распространенные источники синхронизации:

1. Внутренний высокоскоростной генератор (HSI)：
   • Частота: по умолчанию — 8 МГц, может быть передана с помощью программного обеспечения. обеспечение Конфигурациядля2MHz。
   • Стабильность: подходит для большинства применений, обладает хорошей стабильностью и точностью.
   • Время запуска: около 2 мс.
2. Внешний кварцевый генератор (ВШЭ)：
   • Частота: обычно 4 МГц или 8 МГц, также можно использовать внешние кристаллы на других частотах.
   • Стабильность: Обеспечивает более высокую стабильность и точность тактового сигнала, что подходит для приложений, требующих более высокой точности тактового сигнала.
   • Время запуска: зависит от характеристик внешнего кристалла, обычно находится в диапазоне десятков миллисекунд.
3. PLL（Phase-Locked Loop）：
   • Введите источник синхронизации：Можно выбратьHSIилиHSEделатьдляPLLиз Введите источник синхронизации。
   • Коэффициент умножения: коэффициент умножения можно выбрать, установив регистр,Воля Введите источник Частота синхронизации умножается на фиксированное кратное число для получения более высокой частоты тактовой частоты системы.
   • Диапазон частот: для серии STM32F103,Максимальная тактовая частота составляет 72 МГц.

Настроив соответствующие регистры, вы можете выбрать источник синхронизации и настроить входной источник синхронизации и коэффициент умножения частоты ФАПЧ. Например, HSI или HSE можно использовать в качестве основного источника синхронизации и умножить на PLL, чтобы получить более высокую тактовую частоту системы.

3. Используйте конфигурацию CubeMX.

1. КонфигурацияRCC

Измените HCLK максимум на 72M. Он спрашивает нас, нет ли у нас источника синхронизации и настройка не удалась. Нажмите «ОК», и Cubemx автоматически изменит его.

3. Частота деления — это операция деления.

4. Умножение частоты, связанное с предыдущим, означает, что HSI или HSE могут использоваться в качестве основного источника синхронизации и умножаться на PLL для получения более высокой тактовой частоты системы.

наконец

Проще говоря, тактовая частота на STM32 определяется в соответствии с требованиями. Чем выше тактовая частота, тем выше энергопотребление. С другой стороны, необходимо учитывать условия работы чипа, и тактовая частота выбирается в соответствии с ними. условия работы чипа.