Вместо предисловия.

В прошлом уроке был краткий обзор курса видео уроков по программированию STM32F4. Установка IDE, code generator STM32CUBE. Портирование проекта из КУБА в IDE System Workbench for STM32 (SW4STM32).

Предисловие.

На сегодняшнемем уроке рассмотрим систему тактирования STM32F4. Посмотрим в документацию на МК. Попробуем понять азы настройки системы тактирования STM32F4.

Документация.

Обучение будем производить на базе платы STM32F4-Discovery на которой установлен чип: STM32F407VG. Документация на данный чип находится по адресу. Во вкладке Design Resources находятся документы:

1. Product Specifications - DS8626: ARM Cortex-M4 32b MCU+FPU, 210DMIPS, up to 1MB Flash/192+4KB RAM, USB OTG HS/FS, Ethernet, 17 TIMs, 3 ADCs, 15 comm. interfaces & camera - это даташит на семейство данного мк.

2. Reference Manual - RM0090: STM32F405/415, STM32F407/417, STM32F427/437 and STM32F429/439 advanced ARM®-based 32-bit MCUs - это справочное руководство. Оно описывает серию из нескольких микроконтроллеров. Он станет основным документом в части "железа".

3. Related Tools and Software - STM32CubeF4. Embedded software for STM32F4 series (HAL low level drivers, USB, TCP/IP, File system, RTOS, Graphic - coming with examples running on ST boards: STM32 Nucleo, Discovery kits and Evaluation boards) - это НАШ КУБ. Данной библиотекой будем пользоваться в наших уроках.

Для старта хватит.

Система тактирования.

Эта система объединена в один блок вместе с системой сброса. Тактирование периферии влияет на производительность и конечно же на потребление МК. Поэтому грамотная настройка этой системы в целом улучшает работу остальных блоков МК. Также необходимо помнить что без тактового сигнала ни один блок (включая процессорное ядро) не будет работать.

Тактовый сигнал

Подразделяется на 2 вида:

1. Системный тактовый сигнал (SYSCLK) - от него зависит вся рабочая периферия, за исключением некоторых блоков о которых мы поговорим далее.
2. Вторичный тактовый сигнал - отвечает за резервные системы и системы контроля стабильности работы, также используется для тактирования системных часов реального времени (RTC)

Существует 3 источника системного тактового сигнала:

• HSI высокоскоростной (16МГц) внутренний осциллятор тактового сигнала
• HSE высокоскоростной (4 - 26МГц) внешний осциллятор тактового сигнала
• Main PLL Основное ФАПЧ для генерации системного тактового сигнала

У вторичного тактового сигнала также существует 2 источника:

• 32 кГц низкоскоростной внутренний осциллятор тактового сигнала RC (LSI RC), для привода зависимого ватчдога (система контроля стабильности), и еще при желании часов реального времени для авто-старта из режима остановки/ожидания.
• 32,768 кГц низкоскоростной внешний осциллятор (LSE crystal) для тактирования часов реального времени (RTCCLK)

Различные источники тактового сигнала могут быть переключены или выключены в зависимости от использования, а также для оптимизации энергосбережения МК. Однако, следует помнить следующее - внешние источники более стабильны по отношению к температуре, чем внутренние RC-генераторы, однако они потребляют больше энергии.

Карта системы тактирования:

Разные предделители используются для настройки AHB частоты, высокоскоростного APB (APB2) и низкоскоростного APB (APB1) доменов. Максимальная частота для AHB домена 168 МГц, для APB2 - 84 МГц и для низкоскоросного APB1 - 42 МГц.

От этих доменов тактируется вся переферия МК.

В регистрах доменов указаны какая переферия тактируется от какого домена, установка соответствующих битов в данных регистрах включает тактирование переферийных блоков. Например:

RCC AHB1 peripheral clock register (RCC_AHB1ENR)

Bit 1. GPIOBEN: IO port B clock enable - включает тактирование порта B. Как видно из названия регистра, данный домен тактируется от максимальной частоты 168 МГц.

Таким способом можно вычислить тактовую частоту для любой переферии, для её настройки, например таймеров и т.д.

В прикрепленном видео уроке показаны основные настройки системы тактирования в STM32Cube. Объяснена стартовая инициализация системы тактирования в коде сгенерируемым Кубом.

Уроки по программированию STM32F4. Урок № 1. Система тактирования STM32F4. Видео.

З.Ы. коментарии, вопросы и предложения складываем тут