柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：架構(gòu) 【GD32】

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一、有關(guān)時(shí)鐘源二、系統(tǒng)時(shí)鐘架構(gòu)三、時(shí)鐘樹分析四、修改參數(shù)步驟1、設(shè)置外部晶振2、選擇外部時(shí)鐘源。3、 設(shè)置系統(tǒng)主頻率大小4、修改PLL分頻倍頻系數(shù)

學(xué)習(xí)系統(tǒng)時(shí)鐘架構(gòu)和時(shí)鐘樹，驗(yàn)證及學(xué)習(xí)筆記如下，如有錯(cuò)誤，歡迎指正。主要記錄了總線下掛載外設(shè)，總線時(shí)鐘源以及系統(tǒng)時(shí)鐘的配置。

一、有關(guān)時(shí)鐘源

1、HXTAL：高速外部時(shí)鐘，4到32MHz的外部振蕩器可為系統(tǒng)提供更為精確的主時(shí)鐘。它是板子焊接的外部晶振，精度高，但功耗比內(nèi)部時(shí)鐘較高；

2、LXTAL：低速外部時(shí)鐘，LXTAL晶體是一個(gè)32.768kHz的低速外部晶體或陶瓷諧振器。它為實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供一個(gè)低功耗且精確的時(shí)鐘源。

3、IRC8M：高速內(nèi)部8MHz時(shí)鐘，內(nèi)部8MHz RC振蕩器時(shí)鐘，簡(jiǎn)稱IRC8M時(shí)鐘，擁有8MHz的固定頻率，設(shè)備上電后CPU默認(rèn)選擇的時(shí)鐘源就是IRC8M時(shí)鐘。它是芯片內(nèi)部自帶的時(shí)鐘，精度較低，可以應(yīng)用在對(duì)時(shí)鐘要求不高的場(chǎng)景中；

4、IRC28M：高速內(nèi)部28MHz時(shí)鐘，內(nèi)部28MHz RC振蕩器時(shí)鐘 （IRC28M） 有一個(gè)固定的頻率28MHz，專門用作ADC時(shí)鐘。

5、IRC48M：高速內(nèi)部48MHz時(shí)鐘，內(nèi)部48M RC振蕩器時(shí)鐘（IRC48M） 有一個(gè)固定的頻率48MHz，用作USB時(shí)鐘或者PLL時(shí)鐘源。 6、IRC32K：低速內(nèi)部時(shí)鐘；

7、IRC40K：低速內(nèi)部時(shí)鐘，IRC40K RC振蕩器時(shí)鐘擔(dān)當(dāng)一個(gè)低功耗時(shí)鐘源的角色，它的時(shí)鐘頻率大約40 kHz，為獨(dú)立看門狗定時(shí)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供時(shí)鐘。

8、內(nèi)部鎖相環(huán)（PLL）：對(duì)輸入?yún)⒖碱l率為4到32MHz時(shí)鐘進(jìn)行分頻操作，輸出一個(gè)8-120 MHz的時(shí)鐘輸出。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)鎖相環(huán)不算時(shí)鐘源，它是其他時(shí)鐘源頭配置而來(lái)。

剩下就是HXTAL時(shí)鐘監(jiān)視器、時(shí)鐘預(yù)分頻器、時(shí)鐘多路復(fù)用器和時(shí)鐘門控電路等。

AHB、 APB和Cortex?-M4時(shí)鐘都源自系統(tǒng)時(shí)鐘（CK_SYS），系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)鐘源可以選擇IRC8M、HXTAL或PLL。

做項(xiàng)目時(shí)需要確認(rèn)該項(xiàng)目所用晶振為內(nèi)部晶振還是外部晶振。

二、系統(tǒng)時(shí)鐘架構(gòu)

（1）以GD32F350系列為例，Cortex-M4架構(gòu)，最高時(shí)鐘頻率為108MHz。 通過(guò)固件庫(kù)的system_gd32f10x.c以及系統(tǒng)時(shí)鐘架構(gòu)可知：

/* HXTAL is stable */

/* AHB = SYSCLK */

RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;

/* APB2 = AHB/2 */

RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV2;

/* APB1 = AHB/2 */

RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV2;

AHB總線為系統(tǒng)時(shí)鐘的1分頻，即最高頻率為108MHz。 APB1總線為系統(tǒng)時(shí)鐘的2分頻，即最高頻率為54MHz。 APB2總線為系統(tǒng)時(shí)鐘的1分頻，即最高頻率為54MHz。

（2）通過(guò)分析系統(tǒng)架構(gòu)圖可知：

系統(tǒng)時(shí)鐘分頻情況。時(shí)鐘總線(AHB、APB1、APB2)的所掛載的外設(shè)。 （以TIMER1為例，掛載的是APB1總線，USART0掛載APB2總線。）

三、時(shí)鐘樹分析

目標(biāo)是：找到TIMER5和USART0 從左往右分析：最左側(cè)的四個(gè)方框?yàn)樗姆N時(shí)鐘源。要選擇一個(gè)時(shí)鐘源。 以HXTAL為例。

1、選擇外部HXTAL時(shí)鐘源（提供系統(tǒng)時(shí)鐘頻率）。

2、PLLPRESEL選擇外部晶振作為PLL時(shí)鐘源，經(jīng)過(guò)PREDV分頻，PLLSEL選擇外部晶振作為PLL時(shí)鐘源，經(jīng)過(guò)PLL倍頻得到CK_PLL，

3、通過(guò)SCS選擇PLL時(shí)鐘源作為系統(tǒng)時(shí)鐘CK_SYS。

4、CK_SYS系統(tǒng)時(shí)鐘通過(guò)分頻得到CK_AHB，即為AHB總線的時(shí)鐘頻率。

5、 以TIMER1為例，TIMER1掛載APB1總線，APB1分頻系數(shù)為2，則TIMER1頻率為AHB÷[apb1 prescaler/2]=AHB，

6、 以USART0為例，USART0掛載APB2總線，通過(guò)APB2分頻得到CK_APB2頻率直接提供USART0使用。

四、修改參數(shù)步驟

1、設(shè)置外部晶振

外部晶振時(shí)鐘頻率，在gd32f30x.h文件中，根據(jù)實(shí)際外部晶振頻率修改參數(shù)。示例選擇外部晶振12M，其中HXTAL_VALUE即板子所焊接的外部晶振的宏定義。

/* define value of high speed crystal oscillator (HXTAL) in Hz */

#if !defined HXTAL_VALUE

#ifdef GD32F10X_CL

#define HXTAL_VALUE ((uint32_t)25000000) /*!< value of the external oscillator in Hz */

#else

#define HXTAL_VALUE ((uint32_t)12000000) /* !< from 4M to 16M *!< value of the external oscillator in Hz*/

#endif /* HXTAL_VALUE */

#endif /* high speed crystal oscillator value */

2、選擇外部時(shí)鐘源。

在system_gd32f3x0.c文件，_SYS_OSC_CLK為系統(tǒng)時(shí)鐘主頻率選擇宏定義，使用外部晶振選擇__HXTAL。

3、 設(shè)置系統(tǒng)主頻率大小

在system_gd32f3x0.c文件中例如：選擇了72MHz作為時(shí)鐘頻率__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL

4、修改PLL分頻倍頻系數(shù)

在函數(shù)system_clock_72m_hxtal()內(nèi)修改。 修改前：系統(tǒng)外部晶振HXTAL默認(rèn)為8MHZ，帶入公式：PLL = HXTAL * 9 = 72 MHz，PLL的倍頻系數(shù)是9.

修改后：系統(tǒng)外部晶振HXTAL為12M，代入公式，PLL倍頻系數(shù)為6

五、驗(yàn)證系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性

通過(guò)系統(tǒng)函數(shù)獲取時(shí)鐘配置，uint32_t rcu_clock_freq_get(rcu_clock_freq_enum clock)函數(shù)可用來(lái)獲取時(shí)鐘參數(shù)， 獲取APB1時(shí)鐘：uclk = rcu_clock_freq_get(CK_APB1); 獲取APB2時(shí)鐘：uclk = rcu_clock_freq_get(CK_APB2); 獲取CK_AHB時(shí)鐘：uclk = rcu_clock_freq_get(CK_AHB); 獲取CK_SYS時(shí)鐘：uclk = rcu_clock_freq_get(CK_SYS)。

詳細(xì)的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率配置參考鏈接： GD32系列筆記四：時(shí)鐘樹Clock tree

GD32_時(shí)鐘配置解析

【GD32】系統(tǒng)時(shí)鐘解析

史上最詳細(xì)的gd32時(shí)鐘頻率設(shè)置

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