单片机外设总线时钟 和 外设时钟什么关系

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-01-10 21:39 标签： 单片机外设
直接测量微控制器总线时钟的程序
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直接测量微控制器总线时钟的程序
　　飞思卡尔(Freescale)公司的HC08与最新HCS08系列都是多功能的外设模块。它们使用的时钟发生器也没有特殊之处，可以是内部时钟（省出了I/O脚），也可以是外接晶体或振荡器。一旦选定了时钟源，就有多种选择控制最终的总线频率。例如，为MC9S08GB连接一个32768Hz晶体就可以使用FLL（锁频环）生成高达18.874MHz的多个总线频率。选择时钟源、分频器和FLL设置固然能实现多功能性，但也带来了复杂性。　　一旦编写完初始化例程，可能希望先验证一下总线是否确实以期望的速度运行，然后再进入项目的其它部分。本设计实例的例程，可在任何I/O端口输出一个精确等于1/10总线速度的方波（表1与表2）。只要在这个端口连接一台频率计数器，就可以显示出总线频率。所要做的只是将小数点向右移动一位。一旦验证了总线速度，就能很有信心地去编写定时器、串行I/O和其它依赖于时钟的例程了。　　需要编写的代码只是先禁止中断和禁止COP（公共片上处理器）。在初始化例程中，要确保将准备使用的I/O端口初始化为输出。然后，直接跳转到触发时钟，它会一直输出除10后的总 线频率，直到断电为止。本设计实例使用了HC08版的PB0端口（表1）和HCS08版的PD0端口（表2）。可以使用任何一个可用的I/O端口，只要修改设定端口的第一行代码，以及选择一个位的第二行代码。另外，本设计实例用老的PB标识作端口命名，而不是今天更流行的PTB。
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STM32F103单片机系统时钟部分归纳
&STM32F103系列增强型微控制器
&&时钟控制(RCC)
三种不同的时钟源可用作系统时钟（SYSCLOCK）：
&HIS振荡器时钟（由芯片内部RC振荡器提供）
&HSE振荡器时钟（由芯片外部晶体振荡器提供）
&PLL时钟（通过倍频HIS或HSE振荡器倍频得到）
另外还有两个时钟源：
&LSI内部40kHz低速RC振荡器时钟，用于驱动独立看门狗或选择驱动RTC
&LSE外部32.768kHz低速外部输入时钟，用于驱动RTC
时钟模块框图如下：
图1&时钟树框图
1．当HSI被用于作为PLL时钟的输入时，系统时钟能得到的最大频率是64MHz。
2．用户可通过多个预分频器配置AHB、高速APB(APB2)和低速APB(APB1)域的频率。AHB和APB2域的最大频率是72MHz。APB1域的最大允许频率是36MHz。SDIO接口的时钟频率固定为HCLK/2。
RCC通过AHB时钟(HCLK)8分频后作为Cortex系统定时器(SysTick)的外部时钟。通过对SysTick控制与状态寄存器的设置，可选择上述时钟或Cortex(HCLK)时钟作为SysTick时钟。ADC时钟由高速APB2时钟经2、4、6或8分频后获得。
定时器时钟频率分配由硬件按以下2种情况自动设置：
a. 如果相应的APB预分频系数是1，定时器的时钟频率与所在APB总线频率一致。
b. 否则，定时器的时钟频率被设为与其相连的APB总线频率的2倍。
4. FCLK是Cortex??-M3的自由运行时钟。详情见ARM的Cortex??-M3技术参考手册。
关于HSE、HIS、PLL、LSE、LSI时钟特性及校准直接参考STM32相关Datasheet。
系统时钟配置过程：
配置过程主要对RCC_CR、RCC_CFGR、RCC_CIR这三个寄存器，进行读写访问，配置系统时钟完成后进行对要使用的相应外设时钟进行使能和配置，不用的外设建议关闭相应的外设时钟（降低功耗）。
比较经典的系统时钟选择配置为：使用外部8MHz的HSE时钟源作为PLL时钟输入，PLL再进行9倍频得到72MHZ的时钟作为系统时钟输出，具体实现过程如下：
1、置RCC_CR的HSION[0]位，启动HIS时钟。
2、清RCC_CFGR的MCO[26:24],ADCPRE[15:14],PPRE2[13:11],PPRE1[10:8],HPRE[7:4],SWS[3:2],SW[1:0]位，选择默认的HIS时钟且设置相应的时钟不分频。
3、清RCC_CR的PLLON[24],CSSON[19],HSEON[16]位，关闭PLL和HSE时钟，且关闭时钟检测。
4、清RCC_CR的HSEBYP[18]位，说明HSE时钟为外部的陶瓷晶体振荡器，并非旁路模式。
5、清RCC_CFGR的USBPRE[22],PLLMUL[21:18],PLLXTPRE[17],PLLSRC[16]位，使HSE不分频作为PLL的时钟输入，PLL的1.5倍频作为USB的时钟。
6、清RCC_CIR所有位，关闭全部的时钟中断。
7、置RCC_CR的HSEON[16]位，开启HSE振荡器。
8、检测RCC_CR的HSERDY[17]位来检测HSE振荡器是否准备就绪，若该位为1则接着往下配置，否则一直等待检测直到该位被硬件置1或等待检测时间结束。
9、清RCC_CFGR的HPRE[7:4]位，设置AHB预分频值使SYSCLCK不分频。
10、清RCC_CFGR的HPRE2[13:11]位，设置APB2时钟（PCLK2）不分频。
11、置RCC_CFGR的HPRE1[10:8]位为110，设置APB1时钟（PCLK1）二分频。
12、置RCC_CFGR的PLLMUL[21:18]位为0111，设置PLL9倍频输出，得到SYSCLK为72MHz。
13、置RCC_CR的PLLON[24]位，使能PLL时钟。
14、检测RCC_CR的PLLRDY[25]位，若为1表示PLL时钟锁定成功，为0表示锁定未完成，继续检测等待直到该位被硬件置1.
15、置RCC_CFGR的SW[]1:0]位为10，选择PLL输出作为系统时钟。
16、检测RCC_CFGR的SWS[3:2]位，若为10表示PLL作为系统时钟使用成功，否则一直等待直到该位为10,。
17、至此系统时钟配置全部完成。
总结系统时钟配置大体过程：
1、上电初始，开启HSI振荡器，关闭PLL及HSE，清RCC_CR及RCC_CFGR形影位为缺省值
2、开启HSE振荡器，等待HSE振荡器启动并进入稳定。
3、选择HSE作为PLL时钟输入，配置好各个预分频器相应的预分频系数。
4、启动PLL时钟，等待PLL时钟准备就绪。
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