stm32入门编程总结3 (时钟+gpio)
时钟,单片机的时钟好比人的心脏,时钟歇了,单片机也就停止工作了,51单片机就一个时钟,12m、11.0592m居多,11.0592m这么有零有整奇葩的频率主要是为了51单片机串口通信波特率能正好是个整数;stm32单片机有四个时钟,hsi、hse、lsi、lse,his是内部高速时钟(rc振荡器)8mhz,经过倍频器后,单片机主频上限可以达到64mhz,hse是外部高速晶振8mhz,经过倍频器后单片机主频上限可以达到72mhz,lsi是内部低速40khz时钟(rc振荡器),可以为rtc(实时时钟类似于ds1302)提供时钟,也可以为独立看门狗提供时钟,lse是32.768khz晶振,为rtc提供时钟,32.768khz这么有零有整的奇葩频率源自于,32768= 2的15次方,rtc时钟内部有个2的15次方分频器,所以32768hz晶振经过分频后正好是1秒,这是整个瓜的来龙去脉。
另外着重提一点,内部时钟(hsi、lsi)都是rc振荡器,hse、lse是晶振,晶振和rc振荡器不是一回事儿,说stm32单片机有四个晶振是错误的说法,说有四个时钟没啥问题,外部晶振的稳定性要比内部rc振荡器好一些,外部晶振可以倍频让stm32单片机主频达到72mhz,内部rc振荡器倍频只能达到64mhz。
插播一段mco(main clock output对应pa8引脚),这个引脚可以输出单片机当前工作的主频/二分之一主频,程序设定是72mhz运行,假设8mhz晶振虚焊,stm32单片机不是立即停止工作,而是会自动切换到内部rc振荡器采用64mhz的主频继续工作,对于特别严苛的应用场合,72mhz和64mh还是有很大差异,需要知道当前mcu是否稳妥工作在72mhz,通过mco这个pin就可以抓取到(1/2pllclk)。
再插播一段分频器,2分频器,是把输入端频率除以二然后输出;选择器,是选择某一个作为输入后直接输出;倍频器把频率翻倍,像我当前用的i9-9900k cpu睿频5.0ghz,这个5.0ghz不是晶振直接搞到5.0ghz,而是100mhz晶振经过内部倍频电路翻50倍搞到5.0ghz的。
stm32单片机的大部分外设都挂载在apb2、apb1总线上,gpio、uart1、spi1、adc1、2、exti、tim1都是apb2(72mhz)的小弟,apb1(36mhz)上挂载的是iic1-2、can1-2、uart2-5、spi2-2等,apb2上的外设用的频率多一些,毕竟很多小伙伴磨炼了多年也就止步于一led灯大师。
gpio口,通用输入输出口,51单片机p0、p1、p2、p3每组从0-7共8个io口,stm32单片机,分为gpioa-g,每组0-15共16个io口,51单片机的io口比较省心,要么置零要么置1,stm32的io口花活儿多一些,整体分为两大类,输出类:(1)推挽模式,可以粗略理解为把io口要么接单片机的vdd,要么接gnd,io口带载上限:25ma,点个灯没啥问题;(2)开漏模式,如果说vdd是io口的头,开漏模式相当于掀开io口的头盖骨,让用户去自定义(51单片机p0口:“啊这事儿我熟”),供电电压不再局限于mcu的3.3v,可以5v且通过更大的电流。(复用推挽/开漏是指有的io口身兼数职,既可以当uart用,又可以当io口用)。
输入模式:上拉、下拉、浮空、模拟输入,上拉(弱)置高,下拉(弱)置低,浮空啥也不接(默认浮空),模拟输入是使用adc外设时配置io口的模式。io口还有速度选择:low、medium、high,速度越低,功耗越低;io口接按键,设置为上拉模式比较好,上拉模式的抗干扰能力比下拉强,上拉平时是高电平,来个尖峰干扰还是高电平;下拉平时是低电平,来个尖峰干扰就拉高了会导致误认为有按键按下,所以综合考虑,按键采用io口上拉更稳妥。
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