博客

stm32f103rct6使用内部晶振作为时钟源

  • Post author:
  • Post category:其他


目录



正点原子库函数

stm32f103rct6（库函数版例程）使用内部晶振8M，倍频64M

参考


https://blog.csdn.net/oHuanCheng/article/details/105112884



http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=286233



https://blog.csdn.net/ll148305879/article/details/106138302



1.void SystemInit(void)

修改system_stm32f10x.c文件中的void SystemInit(void)函数 

void SystemInit(void)  //mychange
{  
  /* Enable Prefetch Buffer */
    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;
    /* Flash 2 wait state */
    FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
    FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;
 
    RCC_DeInit(); //set RCC to initialization
 
    RCC_HSICmd(ENABLE);//Enable HSI  
    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSIRDY) == RESET);//wait HSI enable
 
    //FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
    //FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
 
    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
 
    // Set PLL clock source and frequency doubling coefficient
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, RCC_PLLMul_16);//4*16=64M  RCC_PLLMul_9 36M
    RCC_PLLCmd(ENABLE);
    // Waiting for the specified RCC flag bit settings to succeed 
    // and waiting for the PLL initialization to succeed
    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
 
    //  Setting PLL as System Clock Source
    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
    //Waiting for PLL to be successfully used as clock source for system clock
    //  0x00:HSI 
    //  0x04:HSE
    //  0x08:PLL
    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
}



2.FLASH

内部时钟用到了FLASH，需要添加stm32f10x_flash.c

在这里插入图片描述



3.宏定义

将宏定义注释

system_stm32f10x.c

在这里插入图片描述



4.查看

配置后的时钟频率

main.c 

int main(void)
{
	RCC_ClocksTypeDef  RCC_Clocks; //初始化时钟频率结构体
	RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks); //获取各个时钟频率
 
        while(1)
	{
		printf("SYSCLK_Frequency %d \r\n",RCC_Clocks.SYSCLK_Frequency);//串口输出主频
		delay_ms(1000);//延迟1s
	} 
}



5.延时

设置延时函数

参考

https://blog.csdn.net/sky_Buddha/article/details/106093426


delay.c中 

void delay_us(u32 nus)
{
   u16 i=0;  
   while(nus--)
   {
      i=7;  
      while(i--) ;    
   }
}
void delay_ms(u16 nms)
{
	 u16 i=0;  
   while(nms--)
   {
      i=7000;  
      while(i--) ;    
   }
	
}



6.最终结果

（虽然这样时间不是很准，但都使用内部晶振了，谁会在意精度呢？）

在这里插入图片描述



7.精准延时尝试（失败）

没来得及看的参考链接

https://blog.csdn.net/qq_20222919/article/details/103820476


精准延时的一些尝试，但是失败。参考

https://blog.csdn.net/coderdd/article/details/97612514

失败的尝试如下：

直接操作寄存器，查看手册说明：

SysTick->CTRL&=0xfffffffb;这一句把 SysTick 的时钟选择外部时钟，这里需要注意的是：

SysTick 的时钟源自 HCLK 的 8 分频，假设我们外部晶振为 8M，然后倍频到 72M，那么 SysTick

的时钟即为 9Mhz，也就是 SysTick 的计数器 VAL 每减 1，就代表时间过了 1/9us。所以fac_us应该就是72M/8000000=9。 

fac_us=SystemCoreClock/8000000;				//ΪϵͳʱÖÓµÄ1/8

在这里插入图片描述 

//延时 nus
//nus 为要延时的 us 数. 
void delay_us(u32 nus)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载 
SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 
SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
//延时 nms
//注意 nms 的范围
//SysTick->LOAD 为 24 位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK 单位为 Hz,nms 单位为 ms
//对 72M 条件下,nms<=1864 
void delay_ms(u16 nms)
{ 
u32 temp; 
SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD 为 24bit)
SysTick->VAL =0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数 
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 
SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 
}

虽然没找到内核时钟是多少，但应该是8M,就是 SysTick 的计数器 VAL 每减 1，就代表时间过了 1/8us，所以fac_us=8。

使用内核时钟，即

SysTick->CTRL=0x05 ; //开始倒数 0000 0101

SysTick->CTRL=0x04; //关闭计数器0000 0100

在这里插入图片描述 

//延时 nus
//nus 为要延时的 us 数. 
void delay_us(u32 nus)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=nus*8; //时间加载 
SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x05 ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 
SysTick->CTRL=0x04; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
//延时 nms
//注意 nms 的范围
//SysTick->LOAD 为 24 位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK 单位为 Hz,nms 单位为 ms
//对 72M 条件下,nms<=1864 
void delay_ms(u16 nms)
{ 
u32 temp; 
SysTick->LOAD=(u32)nms*8000;//时间加载(SysTick->LOAD 为 24bit)
SysTick->VAL =0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x05 ; //开始倒数 
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 
SysTick->CTRL=0x04; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 
}

但是，还是失败了，不知道问题出在哪，有大神知道的可以在评论区指导一下！！！



HAL库函数

官方用的HAL库函数，所以直接问ChatGPT就行

在这里插入图片描述



1 宏定义

在stm32f1xx_hal_conf.h文件中，将HSE_VALUE宏定义的值设置为0，表示不使用外部晶振。 

/* #define HSE_VALUE    ((uint32_t)8000000U) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#define HSE_VALUE    ((uint32_t)0U) /*!< Value of the External oscillator in Hz */

在这里插入图片描述



2 时钟配置

在主函数中，使用RCC_ClkInitTypeDef结构体进行时钟配置，将AHB、APB1和APB2总线的分频系数都设置为1，以确保这些总线的时钟与系统时钟同步。代码如下： 

#include "main.h"

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);

/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
  }
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

  /* Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL16;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /* Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

在上述代码中，将RCC_OscInitStruct结构体中的OscillatorType设置为RCC_OSCILLATORTYPE_HSI，表示使用HSI内部晶振。将RCC_OscInitStruct结构体中的HSIState设置为RCC_HSI_ON，表示开启HSI内部晶振。将RCC_OscInitStruct结构体中的PLLClockSource设置为RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2，表示使用HSI内部晶振除以2作为PLL的时钟源。将RCC_OscInitStruct结构体中的PLLCMUL设置为RCC_PLL_MUL16，表示将HSI内部晶振倍频16倍作为PLL的输出时钟，最终的系统时钟频率为64MHz。在RCC_ClkInitStruct结构体中，将SYSCLKSource设置为RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK，表示将PLL输出的时钟作为系统时钟源。将AHBCLKDivider、APB1CLKDivider和APB2CLKDivider都设置为RCC_SYSCLK_DIV1，表示不分频，保持与系统时钟同步。



3 main函数中调用

在main函数中调用HAL_RCC_OscConfig和HAL_RCC_ClockConfig函数进行时钟初始化，如上所示。



4 例子代码

下面是一个简单的例子代码，演示了如何在使用STM32F103RCT6内部晶振的情况下进行时钟初始化，并在进入while循环前延时50ms等待外设初始化完成，然后向串口一打印最终的系统时钟频率： 

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stdio.h"

void SystemClock_Config(void);

int main(void)
{
  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Wait for external peripherals to initialize */
  HAL_Delay(50);

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
    /* Print system clock frequency to USART1 */
    printf("System clock frequency: %dHz\n", (int)HAL_RCC_GetSysClockFreq());
    HAL_Delay(1000);
  }
}

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /* Configure the internal oscillator */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /* Configure the PLL */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

在该代码中，首先使用HAL_RCC_OscConfig函数将HSI内部晶振配置为系统时钟源。然后使用HAL_RCC_ClockConfig函数将PLL配置为使用HSI作为输入时钟源，输出时钟频率为64MHz，并将其作为系统时钟源。在进入while循环前延时50ms，等待外设初始化完成。在while循环中，使用printf函数向串口一打印最终的系统时钟频率，并使用HAL_Delay函数延时1秒。

注意，在使用printf函数打印时钟频率之前，需要在代码中配置USART1，并使用HAL_UART_Init函数进行初始化。

本人Error_Handler();会报错，注释掉就能跑通，实验可行。



寄存器版本（跑通串口）

之前的版本，跑在mini板子上是没问题，显示的系统频率是64MHz,但到了自己做的板子上烧录，发现串口通信显示乱码，gg！

经排查，是通信时钟的问题，想把寄存器版本中的串口初始化函数（应为可以直接设置频率）移植到HAL版本中，失败，无奈只能再战寄存器版本。 

//pclk2:PCLK2 时钟频率(Mhz)
//bound:波特率
void uart_init(u32 pclk2,u32 bound)

在这里插入图片描述



代码

问下ChatGPT，只要加一个函数直接跑通。

在这里插入图片描述 

#include "sys.h"
#include "usart.h"		
#include "delay.h"	
#include "24cxx.h" 
#include <string.h>

 void SystemInit(void)
{
  // 选择 HSI 作为系统时钟源
  RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_SW);
  RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_HSI;
  
  // 等待 HSI 稳定
  while((RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY) == 0);

  // 配置 PLL
  RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLMULL);
  RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PLLSRC_HSI_Div2 | RCC_CFGR_PLLMULL16;

  // 启用 PLL
  RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;

  // 等待 PLL 启动完成
  while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0);

  // 设置 FLASH 读取延迟
  FLASH->ACR |= FLASH_ACR_LATENCY_2;

  // 设置系统时钟源为 PLL
  RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_SW);
  RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;

  // 等待 PLL 作为系统时钟源设置成功
  while((RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS) != RCC_CFGR_SWS_PLL);

  // 设置 APB1 时钟为 HCLK/2
  RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_PPRE1);
  RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;

  // 设置系统时钟频率为 64MHz
  RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_HPRE);
  RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;

  // 打开 GPIOC 时钟
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPCEN;
}

int main(void)
{		
	uint32_t sysClockFreq = SystemCoreClock;
	char buf[32];
	int len,i;

 	SystemInit();	//ϵͳʱÖÓÉèÖÃ
	delay_init(64);	   	 	//ÑÓʱ³õʼ»¯ 
	delay_ms(10);
    uart_init(64,9600);	 	//´®¿Ú³õʼ»¯Îª9600 7246
	AT24CXX_Init();			//IIC³õʼ»¯ 
    delay_ms(10);

	while(1)
	{
        sprintf(buf, "System clock frequency:  Hz\r\n");

         len = strlen(buf);
        for( i = 0; i < len; i++)
        {
            USART1->DR = buf[i]; // ???????
            while(!(USART1->SR & USART_SR_TXE)); // ??????
        }
        delay_ms(500); // ??1?
    //USART1->DR = 0x55;
	}
}

在 SystemInit() 函数中配置 RCC 寄存器，以选择内部时钟源并设置系统时钟频率为 64MHz。

在上述代码中，我们使用 HSI 作为系统时钟源，并使用 PLL 将时钟频率提高到 64MHz。我们还设置了FLASH读取延迟以确保在高频率下稳定工作，并将APB1时钟设置为HCLK / 2。最后，我们打开了 GPIOC 时钟。



示波器查看波特率

还是乱码，没办法，直接上示波器。

参考

https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/120480189



https://blog.csdn.net/Old_Street/article/details/127454235


在主函数一直发数据：0x55 

	while(1)
	{
    USART1->DR = 0x55;
	}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

终于成了，虽然没有改到9600，但实在不想改了，就这样吧。

（另提一句，hal版本改为7246也没有乱码了，说明hal设置波特率的时候确实是按64M来算）

在这里插入图片描述


版权声明：本文为qq_45539458原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。