STM32 UART2 BRR未给出预期结果

Question

我目前正在使用发现板上的STM32F407VG。我正在检查外围设备，并试图通过仅操作寄存器(无HAL)来使每个外围设备正常工作。

我使用示波器(大约每位8-9 us )和Putty中的波特率(111,111波特率来显示实际字符)来测量这一点。

我是最大的时钟速度的芯片168 MHz SYSCLK，APB1预分频器"/4"，APB2预分频器"/2“。我非常确定我的时钟是在它们应该的位置，以验证我设置了TIMER12，它共享APB1时钟，并将预分频器设置为8400，并且每当存在比较匹配(CCR = 5000)和溢出时都会生成一个中断。我用示波器测量了一下，我得到了一个预期的1 Hz方波，这意味着定时器12的APB1是84 MHz。

这是我的时钟初始化代码：

void SysClockConfig ( void ){

    //setting up the MCO output to see the clock signal
    //RCC->CFGR |= ( 6 << 24 ) | (3 << 21 ) | ( 4 << 27 );

    //1. ENABLE HSE and wait for the HSE to become Ready
    RCC->CR |= RCC_CR_HSEON;
    while (!(RCC->CR & RCC_CR_HSERDY));

    // 2. Set the POWER ENABLE CLOCK and VOLTAGE REGULATOR
    RCC->APB1ENR  |= RCC_APB1ENR_PWREN;
    PWR->CR |= PWR_CR_VOS;

    // 3. Configure the FLASH PREFETCH and the LATENCY Related Settings
    FLASH->ACR = FLASH_ACR_ICEN | FLASH_ACR_DCEN | FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_LATENCY_5WS;

    //4. Configure the PRESCALARS HCLK, PCLK1, PCLK2
    // AHB PR
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;

    // APB1 PR
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;

    // APB2 PR
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;

    //5. Configure the MAIN PLL
    RCC->PLLCFGR = (PLL_M << RCC_PLLCFGR_PLLM_Pos) | (PLL_N << RCC_PLLCFGR_PLLN_Pos) | (PLL_Q << RCC_PLLCFGR_PLLQ_Pos) | (RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE);

    //6. Enable the PLL and wait for it to become ready
    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
    while (!(RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY));

    //7. Set source
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;
    while ((RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS) != RCC_CFGR_SWS_PLL);
}

这是我的UART2配置代码：

void UART2_Config ( void )
{
    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_USART2EN;  //clock UART
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;   //clock GPIOA
    GPIOA->MODER |= ( 2 << GPIO_MODER_MODER2_Pos ) | ( 2 << GPIO_MODER_MODER3_Pos ); //set PA2 and PA3 alternate function
    GPIOA->OSPEEDR |= ( 3 << GPIO_OSPEEDR_OSPEED2_Pos ) | ( 3 << GPIO_OSPEEDR_OSPEED3_Pos ); //clock GPIO pin at fastest speed
    GPIOA->AFR[0] |= ( 7 << GPIO_AFRL_AFSEL2_Pos ) | ( 7 << GPIO_AFRL_AFSEL3_Pos ); //set PA2 and PA3 to alt func UART2

    USART2->CR1 = 0;
    USART2->CR1 |= USART_CR1_UE;  //UART Enable
    //USART2->BRR = (0x16 << USART_BRR_DIV_Mantissa_Pos) | (0xc << USART_BRR_DIV_Fraction_Pos);  //Set Baud rate
    USART2->BRR = 4300;
    //USART2->CR1 |= USART_CR1_RE;  //Receiver enable
    USART2->CR1 |= USART_CR1_TE;  //Transmitter enable
    //Baud rate is off by a factor of 12ish
}

最后，我的main和while循环包含用于发送字符的函数：

void UART2_SendChar ( uint8_t c )
{
    USART2->DR = c;
    while ( !(USART_SR_TC));
}

int main ( void )
{
    SysClockConfig();
    GPIO_Config();
    TIM10_Config();
    TIM12_Config();
    UART2_Config();
    //NVIC_SetPriority (TIM1_UP_TIM10_IRQn, 1);
    //NVIC_EnableIRQ(TIM1_UP_TIM10_IRQn);

    NVIC_SetPriority (TIM8_BRK_TIM12_IRQn, 1);
    NVIC_EnableIRQ(TIM8_BRK_TIM12_IRQn);
    while ( 1 )
    {
        //GPIOD->BSRR |= (1<<12);
        //delay(2000000);
        //GPIOD->BSRR |= (1<<28);
        delay(4000000);
        UART2_SendChar('a');
    }
}

我在参考手册中找不到任何东西来解释这种行为。这告诉我我做错了什么，但我似乎找不到它。

Answer 1

我最近回答了一个类似的问题here，所以让我复制这个问题：

BRR是Q12.4格式的定点数，选择OVER8方式时需要进行一次额外的运算。

OP的问题是关于STM32F4的，但如果查看STM32F030参考手册，他/她可以找到相同的逻辑，但由不同的公式表示。国际海事组织，其中一个(F030)更清晰，更容易理解。

要将uint16_t (Q16.0)转换为Q12.4，需要将其乘以16。

基本上，对于OVER16来说，BRR简单地变成了PeripheralClock / BaudRate。

对于OVER8，您首先需要将临时变量计算为temp = 2 * PeripheralClock / BaudRate。将其写入BRR时，需要将其低4位右移一次。

请参见示例代码：

void setBaudRate(uint32_t baud, bool over8)
{
    const uint32_t pClock = 42000000ull; // Hard-code or call a function to obtain it
    uint32_t usartDiv = (over8) ? (2 * pClock / baud) : (pClock / baud);

    uint32_t reg = USART1->BRR;
    reg &= ~0xffff; // Clear the lower 16 bits
    if (over8) {
        reg |= (usartDiv & 0xfff0) | ((usartDiv & 0xf) >> 1);
    }
    else { // over16
        reg |= usartDiv;
    }
    USART1->BRR = reg;
}

因此，对于您的情况，BRR的正确值是4375。