STM32使用外部16MHZ晶振修改程式點
阿新 • • 發佈：2019-02-01
做小封裝產品設計的朋友或許知道3225-4PIN的晶振，為何8MHZ晶振批量價格要到2元一片，而16MHZ晶振只需要0.4元甚至更少。究其原因是因為3225封裝的晶振目前全球最低頻率一般為8MHZ，而國內8MHZ達不到精度指標，所以市場上的8MHZ晶振一般為進口晶振，因此成本被壟斷。
圖1 3225封裝晶振 STM32微控制器學習者一開始用的晶振一般是2PIN的8MHZ晶振，一旦正真做產品研發的時候，使用到3225的8MHZ晶振的話，成本是個不小的挑戰。筆者現針對這個問題，提出使用16MHZ晶振代替的方法。
圖2 STM32時鐘樹狀圖
由上圖可以看出，如果想相容8MHZ晶振，必須在時鐘倍頻前2分頻。程式設計如下，在system_stm32f10x.c檔案下修改系統時鐘配置，配置為72MHZ。
圖3 系統時鐘配置 修改SetSysClockTo72(void)檔案如下：
static void SetSysClockTo72(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus =0;
RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
do
{
HSEStatus =RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
StartUpCounter++;
} while((HSEStatus == 0) &&(StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));
if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) !=RESET)
{
HSEStatus =(uint32_t)0x01;
}
else
{
HSEStatus =(uint32_t)0x00;
}
if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
{
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;
FLASH->ACR &=(uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
FLASH->ACR |=(uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;
RCC->CFGR|= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
RCC->CFGR|= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
RCC->CFGR|= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
#ifdef STM32F10X_CL
RCC->CFGR2 &= (uint32_t)~(RCC_CFGR2_PREDIV2 |RCC_CFGR2_PLL2MUL |
RCC_CFGR2_PREDIV1 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC);
RCC->CFGR2 |= (uint32_t)(RCC_CFGR2_PREDIV2_DIV5 |RCC_CFGR2_PLL2MUL8 |
RCC_CFGR2_PREDIV1SRC_PLL2 | RCC_CFGR2_PREDIV1_DIV5);
RCC->CR|= RCC_CR_PLL2ON;
while((RCC->CR & RCC_CR_PLL2RDY) == 0)
{
}
RCC->CFGR &= (uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLSRC| RCC_CFGR_PLLMULL);
RCC->CFGR|= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLSRC_PREDIV1|
RCC_CFGR_PLLMULL9);
#else
//16MHZ2分頻如下改動，新增RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2
RCC->CFGR&= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE|
RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2|RCC_CFGR_PLLMULL));
RCC->CFGR|= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2 | RCC_CFGR_PLLSRC_HSE |RCC_CFGR_PLLMULL9);
#endif
RCC->CR|= RCC_CR_PLLON;
while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
{
}
RCC->CFGR&= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC->CFGR|=(uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;
while((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) !=(uint32_t)0x08)
{
}
}
else
{
}
}
到此，很多讀者認為設計已經完畢，這個系統也如願地倍頻至72MHZ了，但忽略了一個小細節。我們需要修改stm32f10x.h檔案裡面的外部時鐘巨集定義，有一些外設的時鐘是直接使用外部時鐘配置的，比如串列埠等。
#if !defined HSE_VALUE
#ifdefSTM32F10X_CL
#defineHSE_VALUE ((uint32_t)25000000)
#else
#defineHSE_VALUE ((uint32_t)16000000)
#endif
#endif
至此，程式修改完畢。整個系統圍繞8MHZ倍頻至72MHZ歡暢的執行
圖1 3225封裝晶振 STM32微控制器學習者一開始用的晶振一般是2PIN的8MHZ晶振，一旦正真做產品研發的時候，使用到3225的8MHZ晶振的話，成本是個不小的挑戰。筆者現針對這個問題，提出使用16MHZ晶振代替的方法。
圖2 STM32時鐘樹狀圖
由上圖可以看出，如果想相容8MHZ晶振，必須在時鐘倍頻前2分頻。程式設計如下，在system_stm32f10x.c檔案下修改系統時鐘配置，配置為72MHZ。圖3 系統時鐘配置 修改SetSysClockTo72(void)檔案如下：
static void SetSysClockTo72(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus =0;
RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
do
{
HSEStatus =RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
StartUpCounter++;
} while((HSEStatus == 0) &&(StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));
if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) !=RESET)
{
HSEStatus =(uint32_t)0x01;
}
else
{
HSEStatus =(uint32_t)0x00;
}
if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
{
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;
FLASH->ACR &=(uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
FLASH->ACR |=(uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;
RCC->CFGR|= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
RCC->CFGR|= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
RCC->CFGR|= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
#ifdef STM32F10X_CL
RCC->CFGR2 &= (uint32_t)~(RCC_CFGR2_PREDIV2 |RCC_CFGR2_PLL2MUL |
RCC_CFGR2_PREDIV1 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC);
RCC->CFGR2 |= (uint32_t)(RCC_CFGR2_PREDIV2_DIV5 |RCC_CFGR2_PLL2MUL8 |
RCC_CFGR2_PREDIV1SRC_PLL2 | RCC_CFGR2_PREDIV1_DIV5);
RCC->CR|= RCC_CR_PLL2ON;
while((RCC->CR & RCC_CR_PLL2RDY) == 0)
{
}
RCC->CFGR &= (uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLSRC| RCC_CFGR_PLLMULL);
RCC->CFGR|= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLSRC_PREDIV1|
RCC_CFGR_PLLMULL9);
#else
//16MHZ2分頻如下改動，新增RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2
RCC->CFGR&= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE|
RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2|RCC_CFGR_PLLMULL));
RCC->CFGR|= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2 | RCC_CFGR_PLLSRC_HSE |RCC_CFGR_PLLMULL9);
#endif
RCC->CR|= RCC_CR_PLLON;
while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
{
}
RCC->CFGR&= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC->CFGR|=(uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;
while((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) !=(uint32_t)0x08)
{
}
}
else
{
}
}
到此，很多讀者認為設計已經完畢，這個系統也如願地倍頻至72MHZ了，但忽略了一個小細節。我們需要修改stm32f10x.h檔案裡面的外部時鐘巨集定義，有一些外設的時鐘是直接使用外部時鐘配置的，比如串列埠等。
#if !defined HSE_VALUE
#ifdefSTM32F10X_CL
#defineHSE_VALUE ((uint32_t)25000000)
#else
#defineHSE_VALUE ((uint32_t)16000000)
#endif
#endif
至此，程式修改完畢。整個系統圍繞8MHZ倍頻至72MHZ歡暢的執行