STM32 串口打印乱码（Cubemx）

• 时钟配置错误，CubeMX默认的外部晶振是25MHz，而板载的晶振为8MHz
• STM32F407修改程序将外部25M晶振修改为8M（标准库、HAL库）

核心问题

• 芯片型号与晶振配置：使用的STM32F407ZGT6芯片默认的系统时钟配置在标准库中假设为25 MHz的外部晶振。但实际上，硬件板子上使用的是8 MHz的晶振。
• 影响的范围：系统时钟（包括PLL设置）错误会直接影响到所有依赖系统时钟的外设，包括但不限于UART（串口通信）。由于PLL（相位锁定环）用于倍频处理，晶振的频率直接影响到最终的系统时钟输出，如果晶振设置错误，计算出来的系统时钟频率也将错误。

通信现象解释

• 接收无误，发送乱码：当串口调试助手发送数据到单片机时，接收部分仍然能够正常工作，可能是因为UART接收部分对时钟不精确度的容忍性相对更高。但在发送数据时，如果系统时钟频率不准确，将导致波特率计算错误，进而使得发送数据时序不正确，从而产生乱码。
• 调试助手正常工作：由于单片机接收正确的数据并能正确回传到PC，说明PC端的串口调试助手设置是正确的，问题主要出在单片机发送部分的时钟配置。

解决步骤

1. 时钟配置调整：需要重新配置STM32F407的时钟系统，确保基于实际的8 MHz晶振来设置。这包括调整PLL的参数，以确保系统核心时钟（HCLK）、外设时钟（PCLK1、PCLK2）和其他相关时钟正确设置。
2. 标准库时钟配置：在使用STM32标准库时，通常需要修改system_stm32f4xx.c文件中的时钟设置部分，具体为修改宏定义HSE_VALUE（定义外部高速晶振的值），从默认的25000000更改为8000000。
3. 重新编译和下载：调整时钟设置后，重新编译程序，并下载到单片机中进行测试。

总结来说，确保单片机的系统时钟配置正确是关键步骤，特别是在使用不同于标准设置的硬件配置时。这将确保所有时钟敏感的外设，如UART，能够在正确的时钟下正常工作。

晶振配置错误后果

晶振配置错误导致的问题主要与单片机内部时钟源的设置密切相关。晶振是微控制器的主要时钟源之一，提供了系统运行的基础频率。这里是详细的解释：

晶振的角色和作用

晶振（Crystal Oscillator）在微控制器系统中充当基础时钟源，提供精确的、稳定的振荡频率。这个频率用作微控制器的主要时钟输入，影响系统的运行速度和各种外设的功能。

如何影响系统时钟

在STM32微控制器中，外部晶振的频率是系统时钟配置的基础。通过使用PLL（相位锁定环），这个频率可以被倍增，生成用于核心处理器（CPU）、存储器和外设的时钟信号。例如，如果晶振配置为8 MHz，但系统设置错误地认为是25 MHz，使用相同的PLL倍频设置将得到完全不同的输出频率。这会导致所有依赖这些时钟的微控制器功能出现问题。

对UART的具体影响

UART（通用异步接收/发送器）是依赖精确时钟来同步数据传输的外设。UART波特率，即每秒传输的位数，需要基于系统时钟精确计算。如果系统时钟不正确，将导致：

• 发送的每个位的持续时间错误：如果系统时钟过高或过低，实际的波特率将与设置的波特率不匹配，导致接收端无法正确解析发送的数据。
• 接收时钟容错：虽然UART接收逻辑设计有一定的容错能力，能在一定程度上适应波特率的偏差，但过大的时钟误差仍然会导致接收错误。

示范和验证

如果一个系统设计为使用25 MHz晶振，但实际装配了8 MHz晶振，没有相应调整时钟设置，则系统实际运行的核心频率可能远低于预期，或者PLL无法锁定导致系统不稳定。对于UART，这意味着如果预期的通信速率为115200波特率，实际的波特率可能完全不同，从而导致发送乱码。

结论

正确配置晶振和系统时钟是确保微控制器及其外设正常运行的关键。对于任何依赖精确时钟的应用，如串口通信、USB通信或任何形式的同步数据传输，确保晶振设置正确是至关重要的。这不仅影响系统的稳定性和性能，也是可靠通信的基础。

解决

• 正确配置如下，注意红框部分

• 错误配置如下，注意红框部分