《二》STM32时钟使能及应用总结

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-06-03 03:18 343阅读 0赞

# 综述 #

STM32的新手，一般都会对一个问题很纠结。我也是，就是所谓的”时钟问题“。我们在尽心STM32编程时，会痛苦地发现这样一个事实：不管你要干嘛，你首先要做的一件事就是使能时钟。而且可能每一次的时钟还是不同的。   
           你就会问：为什么要使能时钟？为什么每次使能的时钟还不一样呢？为什么51单片机中没有这些鬼？在学51单片机的时候，基本上接触不到I/O方向和外设时钟的概念，I/O想输入就直接读，想输出就直接赋值，串口、AD转化、外部中断等等也都是想用就用，不需要单独配置时钟。这样在初学时的确方便了很多，不需要有乱七八糟的设置就能让芯片跑起来，但是随之带来的就是所谓的功耗问题。但是作为初学者，谁还管这个啊？能让程序跑起来就已经让我们兴奋得几个晚上睡不着觉了。说这话不太合适，但事实上很多芯片生产厂商也不考虑这个问题。   
            可是随着电子产品集成度越来越高，功耗和发热越来越严重，芯片厂商非常无奈也在开始想办法避免这个问题，而最直接的思路当然就是用多少功能就使能多少功能，对每个外设的时钟都设置了开关，让用户可以精确地控制，关闭不需要的设备，达到节省供电的目的。如果不用的就完全关闭，尽可能降低芯片功耗，所以就出现了这么多的时钟和IO配置。说白了，时钟的功能就好像是一个小开关，你要用什么寄存器就先对应的打开开关，即：使能对应的时钟。   
实际上，在这里面还涉及到一个时钟门控技术，而这又涉及到同步电路，我们都知道（默认你们都知道）在同步电路中总是有一个时钟控制。这里我就不赘述了，如果你和我一样是一个强迫症患者，请你回去翻翻一本叫《数字电子技术基础》的书，你一定可以找到答案的，相信我吧。   
           到这里你就差不多能够理解为什么STM32编程需要不断地使能时钟了，因为默认情况下这些时钟都是disable的。你要使用它，当然需要enable了。因为：寄存器是由D触发器组成的，只有送来了时钟，触发器才能被改写值，这样寄存器才能工作。只不过，在51单片机一个时钟系统把一切都包了，在STM32中，我们很明确地做好了分工，让大家各司其职，其实这样还有一个好处就是，不是每个外设都需要系统时钟那么高的频率，就好像是：哪个公司会让CEO去做底层代码工作一样。

STM32有好多时钟主要应用的有以下几种：

## 一、 STM32 通用定时器简述 ##

①STM32 的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的 16 位自动装载计数器（CNT）构成。STM32 的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)等。 使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。   
②、STM3 的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能包括：   
1)16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx\_CNT）。   
2)16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx\_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～   
65535 之间的任意数值。   
3）4 个独立通道（TIMx\_CH1~4），这些通道可以用来作为：   
A．输入捕获   
B．输出比较   
C．PWM 生成(边缘或中间对齐模式)   
D．单脉冲模式输出   
4）可使用外部信号（TIMx\_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外   
一个定时器）的同步电路。   
5）如下事件发生时产生中断/DMA：   
A．更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)   
B．触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)   
C．输入捕获   
D．输出比较   
E．支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路   
F．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理   
由于 STM32 通用定时器比较复杂，这里我们不再多介绍，请大家直接参考《STM32 参考   
手册》第 253 页，通用定时器一章。

## 二、 systick定时器简述 ##

systick 定时器是包含在 Cortex-M3 内核里面，它是捆绑在 NVIC 中。它   
是 24 位倒计数的定时器，当定时器计数到 0 的时候，将从 RELOAD 寄存器中自动重 装定时器初值，如果开启中断的话，同时它还是产生异常中断信号。 我们知道，定时器还必须要有一个时钟来驱动，而 systick 定时器的时钟来源 是来自系统时钟，不过它的时钟可以选择成直接取自系统时钟，还可以将系统时 钟8 分频之后再赋给 systick 定时器。一般用来设计精准延时函数。

## 三、通用定时器初始化 ##

初始化函数
    /****************************************

\* 函 数 名 : time\_init   
\* 函数功能 : 定时器 3 端口初始化函数   
\* 输 入 : 无   
\* 输 出 : 无   
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

void time_init()
    {
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //声明一个结
    构体变量，用来初始化 GPIO
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    /* 开启定时器 3 时钟 */
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);//清除 TIMx 的中断待处理位:TIM 中断源
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 2000;//设置自动重装载寄存器周期的值
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 35999;//设置用来作为 TIMx时钟频率预分频值，100Khz 计数频率
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//TIM 向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能或者失能 TIMx 外设
    /* 设置中断参数，并打开中断 */
    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE ); //使能或者失能指定的TIM 中断
    /* 设置 NVIC 参数 */
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn; //打开 TIM3_IRQn 的全局中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; //抢占优先级为 0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; //响应优先级为 1
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    }
    2) 定时器中断 函数
    void TIM3_IRQHandler() //定时器 3 中断函数
    {
      static u8 i=0;
      TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
      GPIO_Write(GPIOC,(u16)~(0x01<<i++));
      if(i==8)i=0;
    }0

四、systick定时器初始化 core_cm3.h 的 1694 行的位置定义了 Systick_Config()的初始化函数