STM32 и RCC. Настройки тактирования в STM32CubeMx.

Настройки частот

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 реального железа. Собственно, говорить тут особо не о чем, перейдем сразу к практике. Открываем STM32CubeMx и сразу же идем на вкладку Clock Configuration:

STM32 тактирование.

В появившемся окне мы можем видеть 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 проходят через два предделителя, обозначенных на схеме синим, прежде чем добираются до шины APB1. Но поскольку в данном случае эти предделители равны 1 на APB1 мы получаем все те же 16 МГц. Именно эту частоту мы и брали, когда рассчитывали делитель частоты для таймера в предыдущей статье.

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

Настройки частот.

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;
	RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
	HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);
}

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

RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

Кстати стоит отметить еще одну очень важную деталь… В полученном коде есть специальные секции вида:

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

Если мы поместим код внутрь этих секций, то при повторной генерации проекта Cube учтет наличие нашего кода в старом проекте и перенесет его в новый проект. Вот сейчас мы изменили настройки тактирования и заново сгенерировали проект и файлы с исходным кодом, а наш код, который переключает состояние светодиода в прерывании по переполнению таймера никуда не пропал и остался на своем месте. А все почему? А потому, что он помещен в специальную секцию для пользовательского кода 🙂

/* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 1 */

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD, GPIO_PIN_12);

/* USER CODE END TIM3_IRQn 1 */

Теперь нам остается собрать проект и запрограммировать микроконтроллер. В результате мы 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 ровно в 2 раза!

Это все, конечно, хорошо, но вообще неплохо было бы задействовать внешний кварцевый резонатор, установленный на плате STM32F4Discovery. Но в окне настроек частот он неактивен. Поэтому идем в окно Pinout и включаем внешний источник тактирования:

Внешний источник тактирования STM32.

Cube 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 в окно конфигурации частот и настраиваем использование внешнего генератора так, чтобы частота таймера у нас оказалась равной 48 МГц. Как это сделать можно увидеть на следующем рисунке:

Настройка частоты шины в STM32CubeMx.

Поскольку на плате Discovery установлен кварц на 8 МГц, то именно это значение необходимо указать в специальном поле Input frequency. Ну а дальше все легко настраивается просто по схеме, тут разработчики Cube 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 16000 на 48000. Это нужно для того, чтобы светодиод на плате снова стал мигать 1 раз в секунду (прерывание по переполнению таймера каждые 500 мс). После изменения всех настроек генерируем проект для IAR, компилируем и загружаем новую прошивку в микроконтроллер. Светодиод на плате мигает точно с той частотой, с какой и должен!

 На это заканчиваем с настройкой частот, но не заканчиваем с изучением STM32CubeMx, так что до скорых встреч!

Поделиться!

Подписаться
Уведомление о
guest
26 Комментарий
старее
новее большинство голосов
Inline Feedbacks
View all comments
Alexey
Alexey
5 лет назад

Спасибо за материал! Ждем продолжения!

Андрей
Андрей
5 лет назад

Подскажите, в чем может быть загвоздка. Сделал как у вас, тактирование таймера 48, предделитель поставил 48000, считать до 499. Прошилось, мигает, но скорость мигания явно медленнее, даже векундомер включил на десять сек 4 раза мигает, все перепроверил:
htim3.Instance = TIM3;
htim3.Init.Prescaler = 48000;
htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim3.Init.Period = 499;
htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

Андрей
Андрей
5 лет назад

Да тут было это значение. Я нашел ошибку у меня в main pll стояли делители другие, но на SYSCLK ,было 48, поэтому не заметил сразу. Благодарю Вас. Жду следующих уроков

Альфис
Альфис
5 лет назад

А что за частота (To Cortex System timer) и (FCLK Cortex clock) и для чего используется? Хотелось бы хоть какое то иметь представление о них.

Алексей
Алексей
4 лет назад

А внешние генераторы я так понял опциональные, зачем они вообще нужны/используются ибо с помощью делителя мы можем получить нужную частоту с внутреннего генератора?

Алексей
Алексей
4 лет назад

Внешние кварцы обычно более точные, быстрее просыпаются, меньше жрут.
Можно к этим ногам вообще подключить один общий задающий генератор на несколько МК для синхронизации.

Игоорь
Игоорь
4 лет назад

Почему никто не задает вопрос как сделать доступным внешний кварц? У меня вот он серым подсвечен..оказывается его в RCC нужно включить предварительно

Олег
Олег
3 лет назад

Доброго всем дня!
А подскажите пожалуйста, кто знает, возможно ли изменение частоты тактирования в процессе работы контроллера.
Использую MSI источник. Необходимо переключаться между 1МГц и 65кГц.

Иван
Иван
3 лет назад

Добрый день! Подскажите почему в Cube указана входная частота для HSI 16 MHz. Ведь на плате установлен кварц на 8 MHz.

Иван
Иван
Reply to  Aveal
3 лет назад

да, high speed internal. на нем написано 8 000 000. а в кубе где HSI RC стоит 16 000 000 – выше на картинке

Иван
Иван
Reply to  Aveal
3 лет назад

внутри это прямо в черном ARM процессоре правильно ? его не видно визуально. правильно ?

Андрей
Андрей
1 год назад

Доброго дня! А есть ли в HAL возможность узнать частоту на которой работает периферия? Например, конкретно – частоту шины APB1?
Все перерыл, нашел делители, но нигде не нашел заданной частоты процессора (

Андрей
Андрей
Reply to  Aveal
1 год назад

Да. Структура настройки таймера не содержит частоты… или я плохо искал?

Андрей
Андрей
Reply to  Aveal
1 год назад

Большое спасибо, то, что надо!

Присоединяйтесь!

Profile Profile Profile Profile Profile
Vkontakte
Twitter

Язык сайта

Август 2020
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

© 2013-2020 MicroTechnics.ru