（学习日记）2023.04.29

news2024/12/25 2:12:25

写在前面：
由于时间的不足与学习的碎片化，写博客变得有些奢侈。
但是对于记录学习（忘了以后能快速复习）的渴望一天天变得强烈。
既然如此
不如以天为单位，以时间为顺序，仅仅将博客当做一个知识学习的目录，记录笔者认为最通俗、最有帮助的资料，并尽量总结几句话指明本质，以便于日后搜索起来更加容易。

标题的结构如下：“类型”：“知识点”——“简短的解释”
部分内容由于保密协议无法上传。

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2023.04.29

一、32：时钟树
二、32：时钟配置
- - - 时钟控制寄存器(RCC_CR)
    - 时钟配置寄存器(RCC_CFGR)
    - 时钟中断寄存器 (RCC_CIR)
    - APB2 外设复位寄存器 (RCC_APB2RSTR)
    - APB1 外设复位寄存器 (RCC_APB1RSTR)
    - AHB外设时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR)
    - APB2 外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)
    - APB1 外设时钟使能寄存器(RCC_APB1ENR)
    - 备份域控制寄存器 (RCC_BDCR)
    - 控制/状态寄存器 (RCC_CSR)

一、32：时钟树

要了解时钟系统，就需要查看数据手册中的时钟树。以下是时钟树的基本逻辑：
下面是 STM32F103VET6的时钟树与其详细解释

需要注意的是，每一个型号的处理器的时钟树都有所不同

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
3. 时钟控制寄存器
我们控制时钟树的办法，就是通过控制时钟树中的分频器、开关、与门，来获得不同的时钟频率。

控制寄存器的方法是给RCC寄存器赋值，在程序中一般会将各种寄存器设置集中到一个结构体中。
在这里插入图片描述

举例说明1：
RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;
查看RCC_CR寄存器

观察到代码操作为将第0位赋值为1

所以该代码的作用为 设置为内部高速时钟使能，即启动处理器内部8MHz振荡器。

举例说明2：
RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

PLL关闭，HSE关闭，外部3-25MHz外部晶体振荡器被旁路，时钟监测器关闭。

锁相环
系统时钟

参考资料：
耗时三天，STM32精讲，原理图一遍必懂！！！

二、32：时钟配置

先查看系统结构，观察所需模块对应哪一条时钟线
RCC寄存器描述

时钟控制寄存器(RCC_CR)

在这里插入图片描述

时钟配置寄存器(RCC_CFGR)

在这里插入图片描述

时钟中断寄存器 (RCC_CIR)

在这里插入图片描述

APB2 外设复位寄存器 (RCC_APB2RSTR)

在这里插入图片描述

APB1 外设复位寄存器 (RCC_APB1RSTR)

在这里插入图片描述

AHB外设时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR)

在这里插入图片描述

APB2 外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)

在这里插入图片描述

APB1 外设时钟使能寄存器(RCC_APB1ENR)

在这里插入图片描述

备份域控制寄存器 (RCC_BDCR)

在这里插入图片描述

控制/状态寄存器 (RCC_CSR)

在这里插入图片描述

实际项目例子
这是一个项目的时钟初始化代码：

void SystemInit (void)
{
  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
  /* Set HSION bit */
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

  /* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */   
  
  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

  /* Reset HSEBYP bit */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

  /* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;

#ifdef STM32F10X_CL
  /* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;

  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x00FF0000;

  /* Reset CFGR2 register */
  RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x009F0000;

  /* Reset CFGR2 register */
  RCC->CFGR2 = 0x00000000;      
#else
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x009F0000;
#endif /* STM32F10X_CL */
    
#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  #ifdef DATA_IN_ExtSRAM
    SystemInit_ExtMemCtl(); 
  #endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
#endif 

  /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
  /* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
  SetSysClock();

#ifdef VECT_TAB_SRAM
  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */
#else
  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */
#endif 
}

下面是对每一句代码的详细解释：

void SystemInit (void)
{
  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
  /* Set HSION bit */
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

该语句将RCC寄存器的CR（控制）寄存器的最低位（HSION位）设置为1，以启用内部高速时钟（HSI）。

  /* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */

根据条件编译的指令，这段代码将RCC寄存器的CFGR（配置）寄存器的特定位设置为默认值。具体来说，它重置了SW（系统时钟选择）、HPRE（AHB预分频因子）、PPRE1（APB1预分频因子）、PPRE2（APB2预分频因子）、ADCPRE（ADC预分频因子）和MCO（主时钟输出）的位。具体要设置的位与条件编译的指令相关。

  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

该语句通过将RCC寄存器的CR寄存器的HSEON位（外部高速时钟使能）、CSSON位（时钟安全系统使能）和PLLON位（锁相环使能）设置为0来重置这些位。

  /* Reset HSEBYP bit */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

该语句通过将RCC寄存器的CR寄存器的HSEBYP位（外部高速时钟旁路）设置为0来重置该位。

  /* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;

该语句通过将RCC寄存器的CFGR寄存器的PLLSRC位（PLL时钟源选择）、PLLXTPRE位（外部高速时钟预分频因子）、PLLMUL位（锁相环倍频因子）和USBPRE/OTGFSPRE位（USB OTG FS/SDIO时钟预分频因子）设置为默认值，来重置这些位。

#ifdef STM32F10X_CL
  /* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;
  
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x00FF0000;
  
  /* Reset CFGR2 register */
  RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD

_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x009F0000;
  
  /* Reset CFGR2 register */
  RCC->CFGR2 = 0x00000000;      
#else
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x009F0000;
#endif /* STM32F10X_CL */

这一部分是根据条件编译的指令，在不同的芯片型号中进行处理。对于某些特定的型号，例如STM32F10X_CL，该代码将RCC寄存器的CR寄存器的PLL2ON位和PLL3ON位设置为0。对于其他型号，该代码将RCC寄存器的CIR（中断使能）寄存器设置为0x00FF0000，并将RCC寄存器的CFGR2（配置2）寄存器设置为0x00000000。

#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  #ifdef DATA_IN_ExtSRAM
    SystemInit_ExtMemCtl(); 
  #endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
#endif

这部分代码根据条件编译的指令，在某些特定的芯片型号中进行处理。如果定义了宏STM32F10X_HD、STM32F10X_XL或STM32F10X_HD_VL，并且定义了宏DATA_IN_ExtSRAM，将调用SystemInit_ExtMemCtl()函数。这段代码用于初始化外部SRAM控制器。

  /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
  /* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
  SetSysClock();

这行代码调用SetSysClock()函数，用于配置系统时钟频率、HCLK、PCLK2和PCLK1的预分频器，并设置Flash的延迟周期和预取缓冲器。

#ifdef VECT_TAB_SRAM
  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */
#else
  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */
#endif

这段代码根据条件编译的指令，将向量表（存储中断向量的表格）的偏移地址设置到系统内部的SRAM或闪存中。根据定义的宏VECT_TAB_SRAM，选择将向量表重定位到内部SRAM（SRAM_BASE）加上偏移地址（VECT_TAB_OFFSET），或者重定位到内部闪存（FLASH_BASE）加上偏移地址（VECT_TAB_OFFSET）。