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stm32f407的定时器时钟总结

如何用STM32f407定时器做相对精确的延时功能呢?
怎样写一个RCC配置函数来说明各函数的用途呢?

回帖(1)

谭雪

2021-11-10 14:51:24
  stm32f407 定时器 用的APB1 APB2 及 定时器频率
  上午想要用Timer10做相对精确的延时功能,但是用示波器发现实际延时数值总是只有一半,百思不得其解。
  仔细查阅各处资料结合实际研究后对stm32f407的14个定时器的时钟做一个总结:
  (1)高级定时器timer1, timer8以及通用定时器timer9, timer10, timer11的时钟来源是APB2总线
  (2)通用定时器timer2~timer5,通用定时器timer12~timer14以及基本定时器timer6,timer7的时钟来源是APB1总线
  从STM32F4的内部时钟树可知,当APB1和APB2分频数为1的时候,TIM1、TIM8~TIM11的时钟为APB2的时钟,TIM2~TIM7、TIM12~TIM14的时钟为APB1的时钟;而如果APB1和APB2分频数不为1,那么TIM1、TIM8~TIM11的时钟为APB2的时钟的两倍,TIM2~TIM7、TIM12~TIM14的时钟为APB1的时钟的两倍。
  因为系统初始化SystemInit函数里初始化APB1总线时钟为4分频即42M,APB2总线时钟为2分频即84M,所以TIM1、TIM8~TIM11的时钟为APB2时钟的两倍即168M,TIM2~TIM7、TIM12~TIM14的时钟为APB1的时钟的两倍即84M。
  知道定时器的时钟源频率我们用定时器做延时就很方便了,只要设定合适的分频系数即可,附一下用中断实现延时的公式:(摘自原子的STM32F4开发指南)
  Tout = ((arr+1)*(psc+1))/Tclk;
  公式中psc就是分频系数,arr就是计数值,达到这个计数就会发生溢出中断,Tclk就是我上述分析的时钟源频率的倒数。
  
  这里我们写一个RCC配置函数来说明各函数的用途,其中HSE = 8MHz。
  /**
  * @说明 配置STM32F407的时钟系统
  * @参数 无
  * @返回 无
  * @说明 void Clock_Config(void) 按如下表格配置时钟
  *
  *==================================================================
  * Supported STM32F4xx device revision | Rev A
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * System Clock source | PLL (HSE)
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * SYSCLK(Hz) | 168000000
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * HCLK(Hz) | 168000000
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * AHB Prescaler | 1
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * APB1 Prescaler | 4
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * APB2 Prescaler | 2
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * HSE Frequency(Hz) | 8000000
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * PLL_M |8
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * PLL_N | 336
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * PLL_P | 2
  *-----------------------------------------------------------------------------
  * PLL_Q |7
  *===================================================================
  */
  void Clock_Config(void){
  ErrorStatus State;
  uint32_t PLL_M;
  uint32_t PLL_N;
  uint32_t PLL_P;
  uint32_t PLL_Q;
  /*配置前将所有RCC重置为初始值*/
  RCC_DeInit();
  /*这里选择 外部晶振(HSE)作为 时钟源,因此首先打开外部晶振*/
  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
  /*等待外部晶振进入稳定状态*/
  while( RCC_WaitForHSEStartUp() != SUCCESS );
  /*
  **我们要选择PLL时钟作为系统时钟,因此这里先要对PLL时钟进行配置
  */
  /*选择外部晶振作为PLL的时钟源*/
  /* 到这一步为止,已有 HSE_VALUE = 8 MHz.
  PLL_VCO input clock = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M),
  根据文档,这个值被建议在 1~2MHz,因此我们令 PLL_M = 8,
  即 PLL_VCO input clock = 1MHz */
  PLL_M = 8;
  /* 到这一步为止,已有 PLL_VCO input clock = 1 MHz.
  PLL_VCO output clock = (PLL_VCO input clock) * PLL_N,
  这个值要用来计算系统时钟,我们 令 PLL_N = 336,
  即 PLL_VCO output clock = 336 MHz.*/
  PLL_N = 336;
  /* 到这一步为止,已有 PLL_VCO output clock = 336 MHz.
  System Clock = (PLL_VCO output clock)/PLL_P ,
  因为我们要 SystemClock = 168 Mhz,因此令 PLL_P = 2.
  */
  PLL_P = 2;
  /*这个系数用来配置SD卡读写,USB等功能,暂时不用,根据文档,暂时先设为7*/
  PLL_Q = 7;
  /* 配置PLL并将其使能,获得 168Mhz 的 System Clock 时钟*/
  RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE, PLL_M, PLL_N, PLL_P, PLL_Q);
  RCC_PLLCmd(ENABLE);
  /*到了这一步,我们已经配置好了PLL时钟。下面我们配置Syetem Clock*/
  /*选择PLL时钟作为系统时钟源*/
  RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
  /*到了这一步,我们已经配置好了系统时钟,频率为 168MHz. 下面我们可以对 AHB,APB,外设等的 时钟进行配置*/
  /*时钟的结构请参考用户手册*/
  /*首先配置 AHB时钟(HCLK)。 为了获得较高的频率,我们对 SYSCLK 1分频,得到HCLK*/
  RCC_HCLKConfig(RCC_HCLK_Div1);
  /*APBx时钟(PCLK)由AHB时钟(HCLK)分频得到,下面我们配置 PCLK*/
  /*APB1时钟配置。 4分频,即 PCLK1 = 42 MHz*/
  RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);
  /*APB2时钟配置。 2分频,即 PCLK2 = 84 MHz*/
  RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
  /*****函数结束******/
  /*以上函数可以大体上说明这些库函数的作用*/
  }
  对于 RCC_PLLConfig();函数,大家可能会迷惑。
  其函数原型为:
  void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource,
  uint32_t PLLM,
  uint32_t PLLN,
  uint32_t PLLP,
  uint32_t PLLQ);
  迷惑的地方肯定在于后面 4个参数 PLLM / PLLN / PLLP / PLLQ.
  在库函数源文件 system_stm32f4xx.c 中可以找到这 4个参数的说明,请看下图注释部分:
  (下面的是从 库函数源文件 stm32f4xx_rcc.c 中找到的。其他函数可以直接去看库函数,注释非常详细)
  /**
  * @brief Configures the main PLL clock source, multiplication and division factors.
  @简介 配置主PLL时钟源,以及分频因子 (PLL不止一个,还有一个用来为音频处理提供高质量时钟)
  * @note This function must be used only when the main PLL is disabled.
  * @注意 这个函数只能在主PLL失能时才能使用
  * @param RCC_PLLSource: specifies the PLL entry clock source.
  @参数 RCC_PLLSource:选择PLL时钟源
  * This parameter can be one of the following values:
  这个参数可以是如下值:
  * @arg RCC_PLLSource_HSI: HSI oscillator clock selected as PLL clock entry
  选择HSI作为PLL时钟源
  * @arg RCC_PLLSource_HSE: HSE oscillator clock selected as PLL clock entry
  选择HSE作为PLL时钟源
  * @note This clock source (RCC_PLLSource) is common for the main PLL and PLLI2S.
  *
  * @param PLLM: specifies the division factor for PLL VCO input clock
  @参数 PLLM:设置 PLL VCO 输入时钟的 除法因子(division factor)
  * This parameter must be a number between 0 and 63.
  这个参数 范围是 0 ~ 63
  * @note You have to set the PLLM parameter correctly to ensure that the VCO input
  * frequency ranges from 1 to 2 MHz. It is recommended to select a frequency
  * of 2 MHz to limit PLL jitter.
  * @注意 你需要正确选择 PLLM的值, 使得 VCO输入频率 介于 1~2MHz.
  建议选择 2MHz 来限制PLL震荡(jitter?)
  * @param PLLN: specifies the multiplication factor for PLL VCO output clock
  * This parameter must be a number between 192 and 432.
  @参数 PLLN 选择 PLL VCO输出时钟的 乘法因子(multiplication factor )
  这个参数的值 介于 192 ~432
  * @note You have to set the PLLN parameter correctly to ensure that the VCO
  * output frequency is between 192 and 432 MHz.
  * @注意 你学要正确选PLLN的大小,以保证VCO输出时钟介于 192 ~432MHz
  * @param PLLP: specifies the division factor for main system clock (SYSCLK)
  * This parameter must be a number in the range {2, 4, 6, or 8}。
  @参数 PLLP 选择 系统时钟SYSCLK 的除法因子(division factor ),这个
  值可以是2,4,6,8
  * @note You have to set the PLLP parameter correctly to not exceed 168 MHz on
  * the System clock frequency.
  * @注意 你需要正确设置PLLP,确保系统时钟SYSCLK不超过168MHz
  * @param PLLQ: specifies the division factor for OTG FS, SDIO and RNG clocks
  * This parameter must be a number between 4 and 15.
  @参数 PLLQ 选择给 OTG FS(USB), SDIO(SD卡读写), RNG(随机数发生器)
  时钟的除法因子,其值介于4~15
  * @note If the USB OTG FS is used in your application, you have to set the
  * PLLQ parameter correctly to have 48 MHz clock for the USB. However,
  * the SDIO and RNG need a frequency lower than or equal to 48 MHz to work
  * correctly.
  * @注意 如果在你的程序中用到 USB OTG FS,你需要正确设置PLLQ,确保USB有
  48MHz的时钟。但是对于SDIO,RNG需要一个小于或等于48MHz的时钟
  * @retval None
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