今天給大家分享兩點內容: 一是,為什么我們要先開啟STM32外設時鐘;二是,關于STM32的 I/O 復用功能及什么時候開啟AFIO時鐘。
STM32為什么要先開啟外設時鐘?
相信很多朋友都曾遇到過這種坑,我最初學習STM32的時候同樣也遇到過。下面,我就來說說為什么我們要先開啟STM32外設模塊時鐘,再對其外設模塊初始化配置?
1、系統架構
不同類型的STM32,它的系統架構各有不同,但原理都類似,由多條主控總線和多條被控總線組成(請參看【參考手冊】存儲器和總線架構章節)。
以STM32F4為例:
● 八條主控總線:
— Cortex-M4F 內核 I 總線、 D 總線和 S 總線 — DMA1 存儲器總線 — DMA2 存儲器總線 — DMA2 外設總線 — 以太網 DMA 總線 — USB OTG HS DMA 總線 ● 七條被控總線: — 內部 Flash ICode 總線 — 內部 Flash DCode 總線 — 主要內部 SRAM1 (112 KB) — 輔助內部 SRAM2 (16 KB) — 輔助內部 SRAM3 (64 KB)(僅適用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 器件) — AHB1 外設(包括 AHB-APB 總線橋和 APB 外設) — AHB2 外設 — FSMC ? 借助總線矩陣,可以實現主控總線到被控總線的訪問,這樣即使在多個高速外設同時運行期間,系統也可以實現并發訪問和高效運行。 2、關于AHB和APB總線 AHB:Advanced High-performance Bus,即先進的高性能總線。 APB:Advanced Peripheral Bus,即先進的外圍(外設)總線。 上面說了系統總線的架構引伸出來的就是AHB和APB總線,那為什么要講述AHB和APB總線呢? 我們操作的外圍設備一般都是位于AHB和APB總線上,而AHB可以引伸出AHB1、AHB2,甚至AHB3。同樣APB也存在APB1、APB2等。 比如,USART1外設位于APB1總線上,GPIOA位于AHB1高速總線上。 請注意參考手冊中“AHB/APB 總線橋”這一小節,有一條重要的內容:每次芯片復位后,所有外設時鐘都被關閉( SRAM 和 Flash 接口除外)。使用外設前,必須在 RCC_AHBxENR 或 RCC_APBxENR 寄存器中使能其時鐘。 3、STM32時鐘控制 請參看STM32參考手冊關于【復位與時鐘控制RCC】章節。
? STM32的時鐘控制模塊因MCU芯片不同,各有差異,但原理都類似,功能也相當豐富。主要的目的就是給相對獨立的外設模塊提供時鐘,也是為了降低整個芯片的功能。 降低功耗是主要原因,還有一個原因,就是為了兼容不同速度的設備,有些高速,有些低速,如果都用高速時鐘,勢必造成浪費。 RCC給外設提供時鐘是一個主要目的,那么為什么要提供時鐘呢?原因在于外圍設備的寄存器需要時鐘才能工作。你可以把外設當做一個設備,而這個設備需要給它提供電源(時鐘)才能工作。 你在STM32參考手冊的“RCC”章節可能會看到這么一句話:當外設時鐘沒有啟用時,軟件不能讀出外設寄存器的數值,返回的數值始終是0x0。 4、總結 看到這里,相信聰明的你已經明白了為什么我們要先開啟STM32外設模塊時鐘,再配置其外設模塊了。 簡單來說,就是操作外設是通過外設總線來實現,只有外設總線有時鐘了才能操作外設。 坑: A.先使能外設時鐘,再對其進行配置
? B.時鐘配置需對應總線
? 這種基于標準外設庫的低級錯誤,相信肯定有不少人遇到過,希望提高警惕。 ?
AFIO復用時鐘
有朋友問:“什么時候開啟AFIO時鐘”。寫了上面章節,就順便再講述一下關于STM32的I/O復用功能及什么時候開啟AFIO時鐘。
1、什么是I/O 復用功能?
簡單來說,就是把普通I/O用作其它的功能。如:將PA9引腳用作USART1的Tx引腳,那么我們就把這個Tx引腳稱為PA9的復用功能。
打開數據手冊,會發現類似如下的列表:
2、什么時候開啟AFIO時鐘?
為了優化芯片引腳封裝的外設數目,可以把一些復用功能重新映射到其他引腳上。設置復用重映射和調試I/O配置寄存器實現引腳的重新映射。這時,復用功能不再映射到它們的原始分配上,而是映射到“重定義功能”上(見上圖)。
這種將引腳重定義到其它引腳上的功能在幾乎所有STM32芯片中都有這個功能,但是實現的方法可能有所不同,其中STM32F1就是通過事件控制的方式將特定功能引腳連接到對應PORT和PIN上。
簡單來說,如果需要使用重定義功能,那么就需要開啟AFIO時鐘。
最后,如果你覺得你的程序可能是因為時鐘配置的問題,不妨上電第一步使能所有時鐘試試。
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原文標題:STM32為什么要先開啟外設時鐘?
文章出處:【微信號:gh_c472c2199c88,微信公眾號:嵌入式微處理器】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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求助,STM32復用功能功能問題
請問STM32F0x的復用功能映射表在哪里
請問I/O復用功能有什么作用?
為什么我們要先開啟STM32外設模塊時鐘
什么是STM32的I/O 復用功能呢?什么時候開啟AFIO時鐘
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