4指令集和时钟讲解课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第4章,指令集和时钟,目录,4.1 Thumb-2指令集介绍,4.2 指令格式,4.3 Cortex-M3时钟控制,目录,4.1 Thumb-2指令集介绍,4.2 指令格式,4.3 Cortex-M3时钟控制,4.1 Thumb-2指令集介绍,Cortex-M3处理器支持Thumb-2指令集，与采用传统的Thumb指令集的ARM7相比，避免了ARM状态与Thumb状态来回切换所带来的额外开销，所有工作都可以在单一的Thumb状态下进行处理，包括中断异常处理。,Cortex-M3处理器支持的Thumb-2指令集基于精简指令集计算机（RISC）原理设计，是16位Thumb指令集的一个超集，同时支持16位和32位指令，指令集和相关译码机制较为简单，在一定程度上降低了软件开发难度。,ARM与Thumb指令集的关系：,Thumb指令集是ARM指令集的压缩子集,Thumb指令集,（16位）,ARM指令集,（32位）,Thumb与Thumb-2和Cortex-M3指令集的关系,Cortex-M3指令集,（16位和32位）,Thumb指令集,（16位）,Thumb-2指令集,（16位和32位）,目录,4.1 Thumb-2指令集介绍,4.2 指令格式,4.3 Cortex-M3时钟控制,4.2 指令格式,详细的,ARM,、,Thumb,和,Cortex-M3,指令见,word,文档,指令集,大多数工程应用使用,C,语言进行开发，很少使用汇编语言，只要大概了解汇编指令即可。,汇编语言用于阅读和编写启动代码，操作系统移植、,C,与汇编混合编程等场合。,ARM,数值处理指令的格式：, S ,其中,号内的项是必须的，,号内的项是可选的。各项的说明如下：,opcode,：操作码，指令助记符，如,LDR,、,MOV,等；,cond,：执行条件，如,EQ,，,HI,等，共,4,位，对应,15,种条件（,1111,系统保留）；,S,：是否影响,CPSR,寄存器的值；但当目的寄存器为,PC,时，,S,后缀表示将,SPSR,的内容恢复到,CPSR,中，此种用法多用于异常处理返回。,Rd,：目标寄存器；,Rn,：第,1,个操作数的寄存器；,operand2,：第,2,个操作数；,举例：,ADDS R0,R1,R2,LSL #3;R0=R1+R2*8,影响条件标志位,STM32,启动代码阅读示例“,startup_stm32f10x_hd.s”,目录,4.1 Thumb-2指令集介绍,4.2 指令格式,4.3 Cortex-M3时钟控制,4.3 Cortex-M3时钟控制,1. STM32时钟系统概述,1）系统时钟源,有3种来源：,HSI（内部高速RC时钟） 8MHz,HSE（外接高速时钟） 416MHz，典型值8MHz,PLL（锁相环时钟） 最大72MHz,若未进行时钟设置，系统时钟默认使用HSI 8MHz时钟。,还有以下2种二级时钟源：,40kHz低速内部RC LSI，可以用于驱动独立看门狗和通过程序选择驱动RTC。RTC用于从停机/待机模式下自动唤醒系统。,32.768kHz低速外部晶体LSE，也可用来通过程序选择驱动RTC(RTCCLK)。,当不被使用时，任一个时钟源都可被独立地启动或关闭，由此优化系统功耗。,STM32时钟树,参考,STM32中文参考手册,V10P56,2）总线时钟,HCLK（高速时钟，AHB时钟）最大72MHz,FCLK（自由时钟，Cortex自由运行时钟）最大72MHz,PCLK1（APB1时钟，低速APB时钟）最大36MHz,PCLK2（ APB2时钟，高速APB时钟）最大72MHz,3）各外设使用的时钟,系统时钟定时器STK：可设置为HCLK或HCLK的8分频,ADC：PCLK2（APB2时钟）经2/4/6/8分频,定时器：可设置为与所在APB总线时钟一致或是2倍,RTC： 可使用LSE（32.768kHz外部低速时钟）、HSE/128或LSI,IIS：系统时钟SYSCLK,独立看门狗：LSI（40KHz低速内部时钟）时钟,USB：PLLCLK的1/1.5分频得到的48MHz时钟,4）系统时钟(SYSCLK)选择,系统复位后，HSI振荡器被选为系统时钟。当时钟源被直接或通过PLL间接作为系统时钟时，它将不能被停止。 只有当目标时钟源准备就绪了(经过启动稳定阶段的延迟或PLL稳定)，从一个时钟源到另一个时钟源的切换才会发生。在被选择时钟源没有就绪时，系统时钟的切换不会发生。直至目标时钟源就绪，才发生切换。在时钟控制寄存器(RCC_CR)里的状态位指示哪个时钟已经准备好了，哪个时钟目前被用作系统时钟。,当HSI被用于作为PLL时钟的输入时，系统时钟能得到的最大频率是64MHz。,5）时钟输出,微控制器允许输出时钟信号到外部MCO引脚。相应的GPIO端口寄存器必须被配置为相应功能。以下四个时钟信号可被选作MCO时钟：, SYSCLK, HSI, HSE, PLLCLK,时钟控制寄存器RCC_CR,时钟配置寄存器RCC_CFGR,APB2外设复位寄存器RCC_APB2RSTR,APB1外设复位寄存器RCC_APB1RSTR,AHB外设时钟使能寄存器RCC_AHBENR,APB2外设时钟使能寄存器RCC_APB2ENR,APB1外设时钟使能寄存器RCC_APB1ENR,另外3个寄存器（时钟中断寄存器RCC_CIR、备份域控制寄存器 RCC_BDCR、控制/状态寄存器 RCC_CSR）不常用，详见STM32中文参考手册V10第6章复位和时钟控制,2. 时钟系统相关寄存器,3. 时钟系统编程示例,复位后系统时钟默认使用8MHz HSI，若要设置使用HSE经PLL倍频输出72MHz，则时钟系统设置的一般步骤如下：,1）复位时钟,2）打开外部高速时钟HSE（RCC_CR）,3）等待外部高速时钟HSE就绪（RCC_CR）,4）设置PLL倍频系数和总线预分频系数（RCC_CFGR）,5）选择PLL源（ RCC_CFGR ）,6）使能PLL（RCC_CR）,7）等待PLL锁定（RCC_CR）,8）选择PLL输出为系统时钟（RCC_CFGR）,9）等待PLL输出为系统时钟成功（RCC_CR）,10）打开各外设时钟（RCC_AHBENR、RCC_APB2ENR、RCC_APB1ENR ）,本STM32开发平台使用8MHz外部时钟，经PLL倍频（9倍）后系统时钟SysCLK=72MHz，FCLK=HCLK=72MHz，PCLK1=36MHz， PCLK2=72MHz。,RCC-APB1RSTR = 0x00000000;/复位结束,RCC-APB2RSTR = 0x00000000;,RCC-AHBENR = 0x00000014; /睡眠模式闪存和SRAM时钟使能.其他关闭.,RCC-APB2ENR = 0x00000000; /外设时钟关闭.,RCC-APB1ENR = 0x00000000;,RCC-CR |= 0x00000001; /使能内部高速时钟HSION,RCC-CFGR ,/复位SW1:0,HPRE3:0,PPRE12:0,PPRE22:0,ADCPRE1:0,MCO2:0,RCC-CR /复位HSEON,CSSON,PLLON,RCC-CR /复位HSEBYP,RCC-CFGR ,/复位PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL3:0 and USBPRE,RCC-CIR = 0x00000000; /关闭所有中断,/以上代码确保RCC复位，可省略,RCC-CR|=0x00010000; /外部高速时钟使能HSEON,while(!(RCC-CR17); /等待外部时钟就绪,RCC-CFGR=0X00000400; /APB1=DIV2;APB2=DIV1;AHB=DIV1;,RCC-CFGR|=7CFGR|=1ACR|=0x32; /FLASH 2个延时周期,RCC-CR|=0x01000000; /PLLON,while(!(RCC-CR25);/等待PLL锁定,RCC-CFGR|=0x00000002;/PLL作为系统时钟,while(temp!=0x02) /等待PLL作为系统时钟设置成功, temp=RCC-CFGR2;,temp,RCC-APB2ENR|=(1APB2ENR|=(1APB2ENR|=(1APB2ENR|=(1APB2ENR|=(1APB2ENR|=(1APB2ENR|=(1APB2ENR|=(18); /使能PORTG时钟,阅读提示：,#define _IO volatile,typedef unsigned int uint32_t;,typedef struct, _IO uint32_t CR;,_IO uint32_t CFGR;,_IO uint32_t CIR;,_IO uint32_t APB2RSTR;,_IO uint32_t APB1RSTR;,_IO uint32_t AHBENR;,_IO uint32_t APB2ENR;,_IO uint32_t APB1ENR;,_IO uint32_t BDCR;,_IO uint32_t CSR;,uint32_t RESERVED0;,_IO uint32_t CFGR2;, RCC_TypeDef;,#define RCC (RCC_TypeDef *) RCC_BASE),#define RCC_BASE (AHBPERIPH_BASE + 0x9000),#define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x18000),#define PERIPH_BASE (uint32_t)0x40000000),