《二》STM32时钟使能及应用总结 谁借莪1个温暖的怀抱¢ 2022-06-03 03:18 288阅读 0赞 # 综述 # STM32的新手,一般都会对一个问题很纠结。我也是,就是所谓的”时钟问题“。我们在尽心STM32编程时,会痛苦地发现这样一个事实:不管你要干嘛,你首先要做的一件事就是使能时钟。而且可能每一次的时钟还是不同的。 你就会问:为什么要使能时钟?为什么每次使能的时钟还不一样呢?为什么51单片机中没有这些鬼?在学51单片机的时候,基本上接触不到I/O方向和外设时钟的概念,I/O想输入就直接读,想输出就直接赋值,串口、AD转化、外部中断等等也都是想用就用,不需要单独配置时钟。这样在初学时的确方便了很多,不需要有乱七八糟的设置就能让芯片跑起来,但是随之带来的就是所谓的功耗问题。但是作为初学者,谁还管这个啊?能让程序跑起来就已经让我们兴奋得几个晚上睡不着觉了。说这话不太合适,但事实上很多芯片生产厂商也不考虑这个问题。 可是随着电子产品集成度越来越高,功耗和发热越来越严重,芯片厂商非常无奈也在开始想办法避免这个问题,而最直接的思路当然就是用多少功能就使能多少功能,对每个外设的时钟都设置了开关,让用户可以精确地控制,关闭不需要的设备,达到节省供电的目的。如果不用的就完全关闭,尽可能降低芯片功耗,所以就出现了这么多的时钟和IO配置。说白了,时钟的功能就好像是一个小开关,你要用什么寄存器就先对应的打开开关,即:使能对应的时钟。 实际上,在这里面还涉及到一个时钟门控技术,而这又涉及到同步电路,我们都知道(默认你们都知道)在同步电路中总是有一个时钟控制。这里我就不赘述了,如果你和我一样是一个强迫症患者,请你回去翻翻一本叫《数字电子技术基础》的书,你一定可以找到答案的,相信我吧。 到这里你就差不多能够理解为什么STM32编程需要不断地使能时钟了,因为默认情况下这些时钟都是disable的。你要使用它,当然需要enable了。因为:寄存器是由D触发器组成的,只有送来了时钟,触发器才能被改写值,这样寄存器才能工作。只不过,在51单片机一个时钟系统把一切都包了,在STM32中,我们很明确地做好了分工,让大家各司其职,其实这样还有一个好处就是,不是每个外设都需要系统时钟那么高的频率,就好像是:哪个公司会让CEO去做底层代码工作一样。 STM32有好多时钟主要应用的有以下几种: ## 一、 STM32 通用定时器简述 ## ①STM32 的通用定时器是一个通过可编程预分频器(PSC)驱动的 16 位自动装载计数器(CNT)构成。STM32 的通用定时器可以被用于:测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)等。 使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器,脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的,没有互相共享的任何资源。 ②、STM3 的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能包括: 1)16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器(TIMx\_CNT)。 2)16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx\_PSC),计数器时钟频率的分频系数为 1~ 65535 之间的任意数值。 3)4 个独立通道(TIMx\_CH1~4),这些通道可以用来作为: A.输入捕获 B.输出比较 C.PWM 生成(边缘或中间对齐模式) D.单脉冲模式输出 4)可使用外部信号(TIMx\_ETR)控制定时器和定时器互连(可以用 1 个定时器控制另外 一个定时器)的同步电路。 5)如下事件发生时产生中断/DMA: A.更新:计数器向上溢出/向下溢出,计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) B.触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) C.输入捕获 D.输出比较 E.支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 F.触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理 由于 STM32 通用定时器比较复杂,这里我们不再多介绍,请大家直接参考《STM32 参考 手册》第 253 页,通用定时器一章。 ## 二、 systick定时器简述 ## systick 定时器是包含在 Cortex-M3 内核里面,它是捆绑在 NVIC 中。它 是 24 位倒计数的定时器,当定时器计数到 0 的时候,将从 RELOAD 寄存器中自动重 装定时器初值,如果开启中断的话,同时它还是产生异常中断信号。 我们知道,定时器还必须要有一个时钟来驱动,而 systick 定时器的时钟来源 是来自系统时钟,不过它的时钟可以选择成直接取自系统时钟,还可以将系统时 钟8 分频之后再赋给 systick 定时器。一般用来设计精准延时函数。 ## 三、通用定时器初始化 ## 初始化函数 /**************************************** \* 函 数 名 : time\_init \* 函数功能 : 定时器 3 端口初始化函数 \* 输 入 : 无 \* 输 出 : 无 \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/ void time_init() { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //声明一个结 构体变量,用来初始化 GPIO NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 开启定时器 3 时钟 */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);//清除 TIMx 的中断待处理位:TIM 中断源 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 2000;//设置自动重装载寄存器周期的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 35999;//设置用来作为 TIMx时钟频率预分频值,100Khz 计数频率 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//TIM 向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure); TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能或者失能 TIMx 外设 /* 设置中断参数,并打开中断 */ TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE ); //使能或者失能指定的TIM 中断 /* 设置 NVIC 参数 */ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn; //打开 TIM3_IRQn 的全局中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; //抢占优先级为 0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; //响应优先级为 1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } 2) 定时器中断 函数 void TIM3_IRQHandler() //定时器 3 中断函数 { static u8 i=0; TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); GPIO_Write(GPIOC,(u16)~(0x01<<i++)); if(i==8)i=0; }0 四、systick定时器初始化 core_cm3.h 的 1694 行的位置定义了 Systick_Config()的初始化函数
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