极海APM32E030 MCU中高速时钟的配置和相关注意事项

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每一家MCU厂家的SDK写法和寄存器功能都有所不同，如果不熟悉的话就会配置错误，导致MCU运行不稳定。接下来就以APM32E030的手册和SDK，解读下高速时钟的配置和相关注意事项。

实现了解MCU的高速时钟要先看下用户手册。

高速时钟源分内部时钟源和外部时钟源：

内部时钟源

内部时钟包含 HSICLK（高速内部时钟信号）和 LSICLK（低速内部时钟信号）。HSICLK 时钟信号由内部 8MHz 的 RC 振荡器产生。不同芯片的 RC 振荡器频率不同，且同一颗芯片随着温度、电压的变化也会存在差异；每个芯片的 HSICLK 时钟频率在出厂前已经被厂家校准到 1%（25℃、VDD=VDDA=3.3V）

外部时钟源

外部时钟信号包括 HSECLK（高速外部时钟信号）和 LSECLK（低速外部时钟信号）。

外部的时钟源有两种：

外部晶体/陶瓷谐振器（常规的无源晶振）

用户外部时钟（有源晶振或者是其他芯片提供的时钟）

从APM32E030的用户手册可以看出，E030的最大主频也就是SYSCLK最大是72Mhz。系统时钟源可以从HSECLK（外部时钟的时钟），PLLCLK(PLL的时钟)、HSICLK(内部8M时钟)这三个中来选择。

HSECLK的输入时钟范围是4~32Mhz,可通过PLL的分频器和倍频器配置成PLL最大72M主频。HSICLK的时钟频率是8M,并且需要固定2分频到PLL的倍频器，最大16倍频，所以最大主频只能配到64Mhz.

系统时钟会再经过AHBPSC和APBPSC分频配置后到各外设。其中TMR的时钟需要注意，所有 TMRxCLK（定时器时钟）频率分配由硬件按以下 2 种情况自动设置：

如果相应的 APB 预分频系数是 1，定时器的时钟频率与所在 APB 总线频率一致。

否则，定时器的时钟频率被设为与其相连的 APB 总线频率的 2 倍

具体的寄存器在用户手册中，主要是时钟控制寄存器 1（RCM_CTRL1）和时钟配置寄存器 1（RCM_CFG1），具体功能可以查看用户手册。

除了RCM相关的寄存器，还有Flash的等待周期与预取使能与时钟相关需要注意。

理论部分主要就这些，更详细的建议查看用户手册，接下来是代码的相关部分。芯片上电实现会运行到启动文件，初始化完中断向量表后会进入到SystemInit()函数进行默认的时钟初始化。

在SystemInit()函数中会复位时钟相关的寄存器，然后进入SystemClockConfig();进行默认的时钟初始化。

SystemClockConfig()会根据宏定义来进行时钟初始化。

SDK默认配置的是8M外部无源晶振，配置主频72M。

如果需要配置更低的主频，可以直接通过选择不同的宏定义来直接切换。

如果使用的外部高速晶振是其他频率，比如4M、12M、16M等，就不能直接修改宏定义来配置主频，还需要做如下修改。

1、将HSE_VALUE改成实际的晶振频率，例如使用12M晶振就修改成：

#define  HSE_VALUE  ((uint32_t)12000000)

2、修改PLL倍频系数寄存器PLLMULCFG=4，对应数据手册可以看到是6倍频12M*6=72M

如果产品应用对时钟精度要求不高，想不接外部晶振，使用内部晶振倍频到64M的操作。

1、屏蔽默认的使用外部晶振的宏定义

2、编写如下使用内部晶振的时钟初始化函数，在main函数中调用

void SystemClock_HSI_PLL_Init()

{

RCM_Reset();

/* Enable HSI */

RCM_EnableHSI();

/* Wait until HSI is ready */

while (RCM->CTRL1_B.HSIRDY** == RESET);

FMC_EnablePrefetchBuffer();

FMC_SetWS2();

RCM_ConfigAHB(RCM_SYSCLK_DIV_1);

RCM_ConfigAPB(RCM_HCLK_DIV_1);

/*  SYSCLKFreq = (HSI * 16) / 2 */

RCM_ConfigPLL(RCM_PLL_SEL_HSI_DIV2, RCM_PLLMF_16);

/* Enable PLL */

RCM_EnablePLL();

while (RCM->CTRL1_B.PLLRDY** == BIT_RESET);

/* Selct PLL as Sysclk */

RCM_ConfigSYSCLK(RCM_SYSCLK_SEL_PLL);

while (RCM->CFG1_B.SCLKSWSTS != 0x02);

}

如果想要在程序运行中切换主频频率，比如将外部晶振72M的配置切换到36M

void SystemClock_HSE_PLL_Init()

{

uint32_t i;

/* Select HSI as System Clock at first */

RCM_ConfigSYSCLK(RCM_SYSCLK_SEL_HSI);

/* Disable PLL */

RCM_DisablePLL();

/* Wait until Pll is ready */

while (RCM->CTRL1_B.PLLRDY** == SET);

RCM_ConfigHSE(RCM_HSE_OPEN);

for (i = 0; i < HSE_STARTUP_TIMEOUT; i++)

{

if (RCM->CTRL1_B.HSERDY**)

{

break;

}

}

if (RCM->CTRL1_B.HSERDY**)

{

FMC_EnablePrefetchBuffer();

FMC_SetWS2();

RCM_ConfigAHB(RCM_SYSCLK_DIV_1);

RCM_ConfigAPB(RCM_HCLK_DIV_1);

/* Config PLL source and multiplication factor

SYSCLKFreq = (HSE * 6) / 4 */

RCM_ConfigPLL(RCM_PLL_SEL_HSE, RCM_PLLMF_9);

RCM_ConfigCLKDIV(RCM_CLK_DIV_2);

/* Enable PLL */

RCM_EnablePLL();

while (RCM->CTRL1_B.PLLRDY** == BIT_RESET);

/* Selct PLL as Sysclk */

RCM_ConfigSYSCLK(RCM_SYSCLK_SEL_PLL);

while (RCM->CFG1_B.SCLKSWSTS != 0x02);

}

else

{

/*可增加HSE启动失败的处理程序*/

}

}

如果要知道系统现在的时钟配置是多少，可以参考SDK中的RCB-->RCM_ClockSwitch 例程

/* Initiatate the usart */

APM_TINY_COMInit(COM1);

printf("sysSource = %s ", RCM_SYSCLK_SEL_TAB[RCM_ReadSYSCLKSource()]);

printf("sysClock = %" PRId32 " ", RCM_ReadSYSCLKFreq());

使用串口来打印当前时钟配置，注意这个打印是基于HSE_VALUE与实际相符的情况才是准确的，需要注意核对。

int main(void)

{

APM_TINY_LEDInit(LED2);

APM_TINY_LEDInit(LED3);

APM_TINY_PBInit(BUTTON_KEY1, BUTTON_MODE_EINT);

APM_TINY_PBInit(BUTTON_KEY2, BUTTON_MODE_EINT);

APM_TINY_COMInit(COM1);

ClockOutputInit();

printf("sysSource = %s ", RCM_SYSCLK_SEL_TAB[RCM_ReadSYSCLKSource()]);

printf("sysClock = %" PRId32 " ", RCM_ReadSYSCLKFreq());

SystemClock_HSE_PLL_Init();

for (;;)

{

Delay();

APM_TINY_LEDToggle(LED2);

}

}

上图就是启动文件不初始化时钟，在main中配置64M主频的测试结果。

注：文章作者在原帖中提供了例程文件，有需要请至原文21ic论坛下载

原文地址：https://bbs.21ic.com/icview-3459364-1-1.html