STM32 и RCC. Настройки тактирования в STM32CubeMx.

Как и обещал, в этой статье мы поговорим о настройке всевозможных тактовых частот различных шин при помощи STM32CubeMx. Статья, в целом, будет небольшая, но важная, поскольку эти настройки являются основополагающей частью любого проекта с использованием STM32.

Итак, для тестирования мы можем взять за основу проект из предыдущей статьи с таймером (ссылка). Так мы будем наглядно видеть как именно влияют наши эксперименты с тактовой частотой на работу периферии контроллера. Собственно, говорить тут особо не о чем, перейдем сразу к практике. Открываем проект в STM32CubeMx и сразу же идем на вкладку "Clock Configuration":

В появившемся окне мы можем наблюдать абсолютно весь путь, который проходит изначальная тактовая частота, пока добирается до шин, управляющих работой периферии.

Итак, наш таймер TIM3 сидит на шине APB1. Как мы видим из этой схемы, у нас используется внутренний высокочастотный генератор на 16 МГц (HSI - High Speed Internal). Полученные на его выходе 16 МГц, проходя через промежуточные элементы схемы, добираются до шины APB1. В данном случае предделители равны 1, и на APB1 мы получаем все те же 16 МГц. Именно эту частоту мы и использовали, когда рассчитывали параметры работы таймера в предыдущей статье.

Давайте увеличим APB1 Prescaler до 4 и посмотрим, как это скажется на работе таймера и мигании светодиода. При смене предделителя у нас множитель частоты для APB1 Timer Clocks автоматически станет равным 2, и в итоге мы получим 8 МГц:

Открываем полученный проект и ищем там в файле main.c функцию SystemClock_Config():

void SystemClock_Config(void)
{
	RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
	RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

	__PWR_CLK_ENABLE();

	__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE2);

	RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
	RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
	RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 6;
	RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
	HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

	RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
	RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
	RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
	RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4; // <--- Измененное значение
	RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
	HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);
}

Как видите, в заново сгенерированном коде абсолютно правильно установлено новое значение предделителя:

RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;

Теперь нам остается собрать проект и зашить контроллер. В результате видим, что светодиод стал мигать с частотой в 2 раза меньше, чем была раньше. Собственно, так и должно было произойти, поскольку мы уменьшили частоту тактирования таймера как раз ровно в 2 раза.

Это все, конечно, хорошо, но вообще неплохо было бы задействовать внешний кварцевый резонатор. Но в "Clock Configuration" на данный момент этот вариант (HSE) неактивен:

Связано это с тем, что предварительно нужно активировать внешний источник тактирования на вкладке "Pinout & Configuration":

CubeMx сразу же отметил выводы микроконтроллера, к которым подключается внешний кварц. Сделано это для того, чтобы пользователь знал, что эти выводы он не сможет задействовать для каких-нибудь других целей:

Переходим снова на вкладку конфигурации частот и настраиваем использование HSE так, чтобы частота таймера у нас оказалась равной 48 МГц. Данная деятельность отражена на следующей схеме:

Поскольку на моей плате установлен кварцевый резонатор на 8 МГц, то именно это значение я и указал в поле Input frequency. Ну а дальше все легко настраивается просто по схеме, тут разработчики CubeMx постарались и сделали интерфейс действительно интуитивно понятным.

Итак, поскольку частота тактирования шины, а соответственно и нашего таймера стала равной 48 МГц, то давайте в настройках таймера  изменим значение предделителя с 15999 на 47999:

Таким образом мы получим срабатывание прерывания по переполнению таймера через те же 500 мс, что и до изменения частот тактирования. После всех модификаций генерируем проект, компилируем и загружаем новую прошивку в контроллер. Светодиод на плате мигает точно с той частотой, с какой и должен 👍

 На этом заканчиваем с RCC, но не заканчиваем с изучением STM32CubeMx, так что до скорых встреч 🤝