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STM32F103 系列微处理器,STMicroelectronics STMicroelectronics 设备 **STM32F103** Cortex-M3 芯具有 72 MHz CPU 的速度和高达 1 MB 的闪存。 包含电动机控制外围设备以及 CAN 和 USB 全速接口。 STM32 系列 ARM Cortex-M3 32 位闪存微控制器工作时具有低功率、低电压,并结合了实时功能的极佳性能。 封装类型系列可用于您的嵌入式应用。 MCU 体系结构具有一个易于使用的 STM32 平台,可用于包括电动机驱动;PC 和游戏;HVAC 和工业应用在内的应用。 32 位 RISC 引脚到引脚软件兼容 SRAM 高达 96 Kb 闪存高达 1MB 电源:2 V 至 3.6 V 温度范围:-40 至 +85 °C 或 -40 至 +105 °C ### STM32F1 系列 32 位 ARM® Cortex®-M3 微控制器,STMicroelectronics 32 位闪存微控制器的 STM32 系列基于 ARM Cortex™ M3 核心的突破 - 为嵌入式应用特别开发的核心。 STM32 系列得益于 Cortex-M3 体系结构增强功能,包括为传达改进性能而设置的 Thumb-2 指令,带更好的编码密度,对中断更快的反应,所有的均和领先的工业功耗相接合。 出色的实时表现 卓越功效 卓越的和新型的外围设备 最大程度的集成 跨族引脚,外围设备和软件兼容性
意法半导体(ST)公司成立于1987年,是意大利SGS半导体公司和法国汤姆逊半导体合并后的新企业,1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。从成立之初至今,ST的增长速度超过了半导体工业的整体增长速度。自1999年起,ST始终是世界十大半导体公司之一。整个集团共有员工近50,000名,拥有16个先进的研发机构、39个设计和应用中心、15主要制造厂,并在36个国家设有78个销售办事处。 ST公司位于瑞士日内瓦,同时也是欧洲区以及新兴市场的总部;公司的美国总部设在德克萨斯州达拉斯市的卡罗顿;亚太区总部设在新加坡;日本的业务则以东京为总部;大中国区总部设在上海,负责香港、大陆和台湾三个地区的业务。 意法半导体是业内半导体产品线最广的厂商之一,其主要产品有:分立二极管与晶体管,复杂的片上系统(SoC)器件,包括参考设计、应用软件、制造工具与规范的完整的平台解决方案等3000多种产品。意法半导体是各工业领域的主要供应商,拥有多种的先进技术、知识产权(IP)资源与世界级制造工艺。 半导体产品大体上可分为两类:专用产品和标准产品。专用产品从半导体制造商以及用户和第三方整合了数量众多的专有IP,这些使其区别于市场上的其他产品,例如: 片上系统(SoC)产品,定制与半定制电路,专用标准产品(ASSP),如:无线应用处理器、机顶盒芯片及汽车IC,微控制器,智能卡IC,专用存储器,专用分立器件等,一旦客户在应用中使用了专用产品,如果不修改硬件和软件设计,通常就不能进行产品替换。 相反,标准产品是实现某种特定的常用功能的器件,这些器件一般由几个供应商提供。通常,制造商推出的标准产品可以被其他制造商的同类产品所取代,供应商间的差别主要在于成本与客户服务上。然而,一旦应用设计被冻结,标准器件在性能优化方面也将变成唯一的器件。标准产品包括:分立器件,如晶体管、二极管与晶闸管,功率晶体管,如MOSFET、Bipolar与IGBT,模拟电路构建模块,如运算放大器、比较器、稳压器与电压参考电路,标准逻辑功能与接口,众多存储器产品,如标准或串行NOR闪存、NAND闪存、EPROM/EEPROM及非易失性RAM,射频分立器件及IC。
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微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期,经过20多年的发展,其成本越来越低,而性能越来越强大,这使其应用已经无处不在,遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电(洗衣机、微波炉)等。
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STM32单片机上电后时钟的默认配置过程

网络整理 2020-03-23 09:50 540次阅读 STM32

写作原由:今日接手用stm32f100xx芯片开发的项目,以前用的是stm8s 和stm32f103xx芯片;因为在别人的项目代码的基础上做2次开发,但是发现那个代码main函数中没有对系统时钟的设置的相关函数,一直纳闷,但也没有深究,直至昨日 调试时出现串口收发数据出错,源代码在原项目的板子上串口发送、接收数据正常,同样程序在项目板子上收发的数据不正确, 两块板子芯片一样,串口收发管脚一样,最后发现原来板子外部晶振是8MHZ ,新板子外部晶振是12MHZ; 而在STM32固件库中,默认的外部晶振是8MHZ,由于时钟源不正确,导致波特率不正确,当然收发的数据也不正确了…..我勒个去!都怪自己平时看问题“不求甚解”。


波特率与时钟源关系公式: 

IntegerDivider = ((PCLKx) / (16 * (USART_InitStruct->USART_BaudRate))


为了深入思考,我提出了一些疑问,通过解答这些问题更深入的了解时钟;

问题一:对系统时钟的设置的相关函数,在main函数中找不到,那在哪里?还是说根本没有对系统时钟进行配置?

问题二:既然用了外部晶振做系统时钟,那为什么没看到启动外部晶振的操作?

问题三:串口的时钟源是什么?串口时钟源跟系统时钟的关系?

问题四:程序中串口时钟源是怎样实现对波特率的关系的?

现附上我找到上面3个问题答案做的一张框架图:希望博友参考此图理解我后面的内容:

系统时钟框架图

在进入主题之前我们先了解一些必要的基础知识—-stm32系列芯片的种类和型号:

startup_stm32f10x_cl.s 互联型的器件,STM32F105xx,STM32F107xx 

startup_stm32f10x_hd.s 大容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx 

startup_stm32f10x_hd_vl.s 大容量的STM32F100xx 

startup_stm32f10x_ld.s 小容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx 

startup_stm32f10x_ld_vl.s 小容量的STM32F100xx 

startup_stm32f10x_md.s 中容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx 

startup_stm32f10x_md_vl.s 中容量的STM32F100xx (我项目中用的是此款芯片 stm32f100CB) 

startup_stm32f10x_xl.s flash在512K到1024K字节的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx 

cl:互联型产品,stm32f105/107系列 

vl:超值型产品,stm32f100系列 

xl:超高密度产品,stm32f101/103系列 

ld:低密度产品,FLASH小于64K 

md:中等密度产品,FLASH=64 or 128 

hd:高密度产品,FLASH大于128

(下图中的startup_stm32f10_ld.s应改为:startup_stm32f10x_md_vl.s)

stm32系列芯片系统时钟详解&&移植


问题一:对系统时钟的设置的相关函数,在main函数中找不到,那在哪里?还是说根本没有对系统时钟进行配置?

解答:高人指点,我看了一下启动文件startup_stm32f10x_md_vl.s,其中有一段汇编:

    Reset handler

    routineReset_Handler    PROC

            EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]

            IMPORT  __main    

            IMPORT  systemInit                 

            BLX     R0                 

            LDR     R0, =__main

            BX      R0                 

            ENDP

其中,

    IMPORT __main IMPORT SystemInit      //IMPORT 声明了需要引用C语言中的main函数、systeminit函数,

    LDR R0, = systeminint       //把systeminit 函数地址放到r0 寄存器;

    BLX   R0    //跳到到R0 寄存器中的地址执行;


所以,在跳到main函数执行前,已经在SystemInit 函数中把系统时钟给设置好了;


问题二:既然用了外部晶振做系统时钟,那为什么没看到启动外部晶振的操作?

我们在解答这个问题前,先到SystemInit函数里面做更深入的了解:

--------------------------------------------------------------------------------

我们进入setsysclock()函数,看其中作了哪些操作:

--------------------------------------------------------------------------------

我项目中用的是此款芯片 stm32f100CB,内部晶振是24MHZ, 所以应进入执行SetSysClockTo24() 函数:

--------------------------------------------------------------------------------

解析:

void SetSysClockTo24函数中主要做了下面几件事:(不同颜色功能分别对应上面对应颜色代码部分)

1.启动外部晶振作为系统时钟源;

2.等待外部晶振起振;

3.(起振后)对系统时钟源进行分频:(默认外部是HSE–8MHZ晶振) PLL configuration: = (HSE / 2) * 6 = 24 MHz

配置HCLK、PCLK1、PCLK2 与系统时钟源的关系;


问题三:串口的时钟源是什么?串口时钟源跟系统时钟的关系?

回答这个问题前,我们先来看stm32f100芯片手册数据图(第12页):

stm32系列芯片系统时钟详解&&移植

从图里面我们可看出串口1的时钟源是PCLK1;

上面问题2的代码中我们看到PCLK1是时钟源24MHZ的1分频,即还是24MHZ;


问题四:程序中串口时钟源是怎样实现对波特率的关系的?

由问题3我们知道串口时钟源是24mhz,依据公式:IntegerDivider = ((PCLKx) / (16 * (USART_InitStruct->USART_BaudRate)))

库中自动设置IntegerDivider 存入寄存器中;


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