上一篇我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不改硬件,只改軟件情況下將STM32F103C8T6替換為AT32F403ACGT7的過(guò)程,但畢竟STM32F103C8T6已經(jīng)是10多年前的東西了,用現(xiàn)在的AT32F403ACGT7替換實(shí)在是大材小用了,畢竟這顆是主頻能到240M的M4。
上篇我們解決了替換能用的問(wèn)題,本篇我們來(lái)結(jié)合AT32F403ACGT7的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)不改硬件只改BOM降成本的方法。
從接觸MCU開始,MCU外圍電路中就缺少不了很重要的器件,那就晶振,晶振是MCU的時(shí)鐘源。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的MCU將晶振集成到了MCU內(nèi)部,但集成到內(nèi)部后真的就能夠省略掉外部晶振嗎,當(dāng)然不是,由于技術(shù)和工藝問(wèn)題,前些年的MCU還無(wú)法完全擺脫外部晶振,而近幾年的MCU才算真正能夠擺脫外部晶振,STM32F103系列和AT32F403A系列正好代表了這兩個(gè)階段的產(chǎn)品。
我們先來(lái)看看STM32F103系列內(nèi)部晶振的參數(shù)
蕩器精度大多數(shù)情況下都大于1%,最大時(shí)大于了2%,用在串口應(yīng)用中都覺(jué)得不靠譜,更何況是在USB應(yīng)用當(dāng)中了,所以,官方文檔對(duì)使用內(nèi)部晶振時(shí)做了明確的使用說(shuō)明:
我們?cè)賮?lái)看看AT32F403A系列的內(nèi)部晶振參數(shù)
在使用RCC_CTRL寄存器校準(zhǔn)情況下,能夠達(dá)到最大值偏差1%的精度,已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)的精度要求,RCC_CTRL寄存器校準(zhǔn)是在系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)完成的,不需要人為干預(yù),如果想再提到精度,可以再修改相關(guān)寄存器,以提高到更高的精度。
并且在USB應(yīng)用中,為保證內(nèi)部晶振能夠滿足精度要求,還提供了ACC校準(zhǔn)功能,可以提高進(jìn)度到0.25%。
在這些校準(zhǔn)方式下,AT32F403A系列的內(nèi)部晶振已經(jīng)能都替換掉外部晶振了。另外,在省略掉外部晶振后,還能夠讓芯片多出2個(gè)IO腳,在ST32F103系列中,使用內(nèi)部晶振時(shí)空出的2個(gè)管腳只能做IO用,沒(méi)有中斷功能,而AT32F403A系列則沒(méi)有這個(gè)限制。
接下來(lái),本篇內(nèi)容的重點(diǎn)就是在使用ST32F103標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)情況下最小的改動(dòng)實(shí)現(xiàn)開啟AT32F403A內(nèi)部晶振,讓BOM成本降低,并且增加了性能。在上一篇中我在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的系統(tǒng)時(shí)鐘初始化函數(shù)void SystemInit (void)內(nèi)添加的開啟FPU代碼。
同樣在這個(gè)函數(shù)內(nèi)還有一行代碼SetSysClock(),它負(fù)責(zé)設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)的各條總線時(shí)鐘。STM32這里一般是設(shè)置使用外部晶振,總線時(shí)鐘為72M。
因?yàn)槲覀円褂脙?nèi)部晶振,所以要將外部晶振相關(guān)的宏定義關(guān)掉,這里我們只需將#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000關(guān)掉即可。
這樣所有和外部晶振相關(guān)的時(shí)鐘配置都將關(guān)閉,總線時(shí)鐘將被配置為內(nèi)部時(shí)鐘。
因?yàn)樵瓉?lái)的程序都是建立在總線時(shí)鐘是72M情況下的,我們需要使用內(nèi)部晶振重新創(chuàng)建各個(gè)總線的時(shí)鐘與原程序的總線時(shí)鐘一致,才能保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。
我們?cè)贏T32F402A系列的BSP的system_at32f4xx.c文件內(nèi)找到#define SYSCLK_FREQ_72MHz_HSI 72000000所對(duì)應(yīng)的函數(shù),這個(gè)函數(shù)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了再使用內(nèi)部晶振情況下,配置總線為72M的操作(注意,BSP要用1.xx版本的,2.xx版本的庫(kù)風(fēng)格改變了,不再兼容STM32標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)風(fēng)格)。
因?yàn)樵瓉?lái)的程序都是建立在總線時(shí)鐘是72M情況下的,我們需要使用內(nèi)部晶振重新創(chuàng)建各個(gè)總線的時(shí)鐘與原程序的總線時(shí)鐘一致,才能保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。
我們?cè)贏T32F402A系列的BSP的system_at32f4xx.c文件內(nèi)找到#define SYSCLK_FREQ_72MHz_HSI 72000000所對(duì)應(yīng)的函數(shù),這個(gè)函數(shù)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了再使用內(nèi)部晶振情況下,配置總線為72M的操作(注意,BSP要用1.xx版本的,2.xx版本的庫(kù)風(fēng)格改變了,不再兼容STM32標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)風(fēng)格)。
將static void SetSysClockTo72MHSI(void)函數(shù),拷貝到現(xiàn)在的代碼中(位置根據(jù)自己習(xí)慣),我放在main函數(shù)這里。
由于缺少宏定義和寄存器名差異問(wèn)題,會(huì)有很多報(bào)錯(cuò),先不管,先將函數(shù)內(nèi)精簡(jiǎn)一下,只保留我們使用型號(hào)的先關(guān)定義。
然后我們對(duì)照STM32F103的參考手冊(cè)和AT32F403A的參考手冊(cè)中關(guān)于RCC寄存器的名稱定義,用STM32F103的寄存器名和宏定義替換AT32F403A的寄存器名和宏定義,修改后名稱后如下:
依然報(bào)錯(cuò)的位置是因?yàn)檫@3個(gè)宏是STM32F103庫(kù)里沒(méi)有定義的,需要我們重新定義一下,我們可以在AT32F403A的BSP庫(kù)里找到,拷貝過(guò)來(lái)就行。
接下來(lái)我們將SetSysClockTo72MHSI();添加的main函數(shù)開始的位置,也就是實(shí)現(xiàn)了原來(lái)void SystemInit (void)內(nèi)SetSysClock();的工作。
重新編譯,沒(méi)有錯(cuò)誤。
至此,使用AT32F403A內(nèi)部晶振替換原STM32F103外部晶振的配置就完成了,省去了外部晶振和電容,增加了2個(gè)能實(shí)現(xiàn)中斷的管腳,實(shí)現(xiàn)了通過(guò)修改BOM降低層本增加性能的目的。
注意:在這種配置下,多數(shù)外設(shè)模塊是能夠正常工作的,但部分外設(shè)會(huì)有問(wèn)題,我會(huì)再后面的文章中繼續(xù)為大家分享相關(guān)的問(wèn)題。
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原文標(biāo)題:STM32F103移植到AT32F403A之MDK(二)
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