STM32F4xx学习笔记

STM32F4xx学习笔记 时钟配置 　　STM32F407最高层是SYSCLK系统时钟，由其生成了 AHB时钟，再由AHB时钟生成APB时钟。 系统时钟的来源： 系统时钟有三个来源： 内部告诉晶体(16MHZ)。 外部告诉晶体(4-26MHZ)。 PLL输出(PLLCLK)。 STM32F4xx系列微控制器是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M4内核的高性能MCU。在这个学习笔记中，我们将深入探讨STM32F4xx的时钟配置以及相关的一些关键概念。 STM32F4xx的时钟系统是整个处理器工作的心脏，它决定了所有外设和内核的速度。最高层级的系统时钟（SYSCLK）是系统的主时钟源，它为高级总线矩阵（AHB）提供时钟，进而生成外围总线（APB）时钟。SYSCLK可以有三个不同的来源： 1. **内部高速晶振（HSI）**：一个16MHz的内置振荡器，可直接作为系统时钟，但通常用于快速启动和备份操作。 2. **外部高速晶振（HSE）**：用户可以安装一个4-26MHz的外部晶体振荡器，提供更精确的时钟信号。 3. **锁相环（PLL）输出**：通过调整PLL参数，可以将HSI或HSE的频率提升至更高的值，以满足更高的系统时钟需求。 PLL时钟的计算公式为： \[ F_{VCOclk} = \frac{F_{pll input}}{M} \times N \] 其中，\( F_{pll input} \)是输入到PLL的时钟频率，\( M \)是分频系数，\( N \)是倍频系数。然后，PLL生成的时钟输出（Fpll generate clk output）由以下公式决定： \[ F_{pll generate clk output} = \frac{F_{VCOclk}}{P} \] \( P \)是PLL的输出分频系数。 在STM32F4xx的时钟配置中，还有几个关键步骤和模块值得注意： 1. **启动文件（startup_stm32f4xx.s）**：这是微控制器的汇编语言启动代码，负责设置堆栈指针（SP），程序计数器（PC），中断向量表地址，配置时钟，设置堆栈，以及调用`main()`函数前的初始化操作。 2. **系统配置控制模块（SYSCFG）**：这个模块允许用户配置外部中断连接，启用I/O补偿单元，以及进行存储器重映射。在操作SYSCFG模块的寄存器之前，需要先开启SYSCFG的时钟。 - **外部中断配置**：使用`SYSCFG_EXTILineConfig()`函数，可以将外部中断连接到特定的GPIO引脚。 - **I/O补偿单元**：当GPIO速度超过50MHz时，使用`SYSCFG_CompensationCellCmd()`启用补偿单元，降低电源噪声。 - **存储器重映射**：`SYSCFG_MemoryRemapConfig()`函数允许用户选择启动模式，如从主闪存、系统存储器或SRAM启动。 3. **启动模式**：STM32F4xx可以通过BOOT[1:0]引脚的配置选择三种启动模式。在系统复位后，这些引脚的值会被锁存，并决定CPU从哪个地址开始执行代码。例如，从主闪存、系统存储器或SRAM启动。 时钟配置对于优化STM32F4xx的性能至关重要，因为它直接影响到处理器的运行速度和功耗。通过适当调整PLL参数，可以在满足系统性能要求的同时，尽可能减少能源消耗。此外，理解启动过程和存储器映射对开发固件和调试至关重要，因为它涉及到程序的入口点和中断服务例程的位置。 在实际应用中，开发者需要根据具体需求，灵活选择和配置这些时钟源，以实现最佳的系统性能和功耗平衡。STM32F4xx系列的丰富时钟管理特性，使得它成为各种嵌入式应用的理想选择，无论是实时控制还是高性能数据处理。