STM32H7 USART 时钟初始化

使用芯片 STM32H750XB，板子使用的是 安富莱的 stm32-V7 开发板。

时钟配置

整体功能把握

USART 的时钟源可以来自于 usart_ker_ck 和 usart_pclk：

usart_ker_ck 和 usart_pclk 的来源由下图可知：

以 USART1 为例，我们需要控制 USART16SEL 来选择第一级输入的时钟源。然后再由 USART1EN 和 USART1LPEN 来控制第二级的输出。

实际上，控制第二级的最多可有五个变量：PERxEN、PERxLPEN、PERxAMEN、CPU_state 和 D3_state。

PERxEN、PERxLPEN 和 PERxAMEN 是控制位用于控制时钟输出，CPU_state 是 CPU 的状态位，D3_state 是域的状态位，它们组合起来一起控制某个外设的时钟是否有效。

还是以 USART1 为例，我们分析《STM32H750XB参考手册》中的内容：

• RCC_APB2ENR 寄存器中有一个控制 USART1 的 PERxEN 位，被命名为 USART1EN：

• RCC_APB2LPENR 寄存器中有一个控制 USART1 的 PERxLPEN 位，被命名为 USART1LPEN：
  这里我们就能看出 RCC_APB2LPENR 和 RCC_APB2ENR 的区别了，前者控制着 CPU 在睡眠模式下，后者控制这个 USART1 外设是否使能。

• PERxAMEN 这个控制变量对于 USART1 这个外设来说是没有的，其属于低功耗的外设使用，是位于 D3 域的外设才有。其功能和 RCC_APB2ENR、RCC_APB2LPENR 差不多，当 D3 处于 CStop 模式时，控制该外设是否正常工作。

• 了解了上面三个控制位，CPU_state 和 D3_state 的作用就很明显了。

第一级的时钟来源与配置可以参考

使用 CubeMX 配置 RCC 时钟_Bin Watson的博客-CSDN博客

实战配置

有了上面的了解我们大致知道怎么配置一个 USART 外设的时钟了：

1. （配置第一级输入的时钟源）我们需要根据使用的时钟配置 USARTxSEL，以 USART1 为例就是配置 USAT16SEL，选择使用的时钟；
2. （配置第二级输入控制）设置 PERxLPEN 和 PERxAMEN 两个控制位，控制 USART 在何种情况下会休眠；
3. 设置 PERxEN 启动 USART；

static void InitHardUart(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphClkInit;
	
	/* 
       下面这个配置可以注释掉，预留下来是为了方便以后选择其它时钟使用 
       默认情况下，USART1和USART6选择的PCLK2，时钟100MHz。
       USART2，USART3，UART4，UART5，UART6，UART7和UART8选择的时钟是PLCK1，时钟100MHz。
    */
	RCC_PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART16;			/* 第一级配置 */
	RCC_PeriphClkInit.Usart16ClockSelection = RCC_USART16CLKSOURCE_D2PCLK2; /* 第二级配置 */
	HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphClkInit);
    
#if UART1_FIFO_EN == 1		/* 串口1 */
	/* 使能 GPIO TX/RX 时钟 */
	USART1_TX_GPIO_CLK_ENABLE();
	USART1_RX_GPIO_CLK_ENABLE();
	
	/* 使能 USARTx 时钟 */
	USART1_CLK_ENABLE();	/* 启动 USART1 */
    ...
}
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如上，我们设置 USAT16SEL 让其使用 D2PCLK2 作为输入时钟。没有设置 PERxLPEN 则说明使用默认的跟随 CPU 休眠。

第 21 行 USART1_CLK_ENABLE() 设置了 PERxEN 位：

#define USART1_CLK_ENABLE()              __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE()

#define __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE()   do { \
                                        	__IO uint32_t tmpreg; \
                                        	SET_BIT(RCC->APB2ENR, RCC_APB2ENR_USART1EN);\
                                        	/* Delay after an RCC peripheral clock enabling */ \
                                        	tmpreg = READ_BIT(RCC->APB2ENR, RCC_APB2ENR_USART1EN);\
                                        	UNUSED(tmpreg); \
                                       } while(0)
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USART 发送与接收的实现可以参考 使用RS485芯片进行串口通讯 这篇文章，大体上是实现是相同的，不同的点在于不通过 RS485 进行收发的话，我们只需要直接控制 USART 的收发，而不需要使用回调来控制 RS485 的工作模式。