【ST NUCLEO-U575ZI-Q 测评】时钟配置-超个频

qinyunti 发表于 2022-12-15 11:46

<div class='showpostmsg'><h1>前言</h1>

默认芯片复位后以4MHz内部时钟运行，为了以高性能运行，我们需要配置系统时钟按照最大时钟频率运行。本篇测试RCC时钟配置，并进行超频测试。

 

<h1 >过程</h1>

<h2 >RCC模块</h2>

参考手册的《11 Reset and clock control (RCC)》

从原理图可知没有焊接HSE晶振,所以只能使用内部的。

 

  

 

Figure 33. Clock tree可以看时钟树结构。

我们选择HSI RC16 MHz作为系统时钟。

  

<h2 >PLL设置</h2>

见《11.4.6 PLL》

  

最大输出时钟

系统最大时钟为160MHz

  

  

PLL的输入4~ 16 MHz ,我们这里选择16M的HSI

 

计算公式

  

 

PLLM:可设置值1~63

分频值,PLL的输入时钟比如16MHz/PLLM作为VCO的输入,VCO的输入必须是1~16MHz

所以我们这里设置为1

 

PLLN:可设置值4~512

倍频值,VCO的输入x PLLN为VCO的输出,

VCO的输出最大值和电压范围对应

范围1 ，2则最大128~544MHz

范围3 则最大128~330MHz

为了最高性能需要使用电压等级1，设置PLLN=20

 

PLLP:1~128

PLLQ:1~128

PLLR:1和偶数值

 

<h2 >电压等级，FLASH等待周期设置</h2>

必须设置电压等级为1，否则高频运行会异常。

LL_AHB3_GRP1_EnableClock(LL_AHB3_GRP1_PERIPH_PWR);

HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

 

FLASH等待周期也要设置为4以上。

HAL_RCC_ClockConfig(&pRCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4);

 

 

FLASH等待周期与主频,电压等级的关系,最大160MHz,电压等级1时需要配置最少4WS。

  

 

 

总的代码如下

<div class="parsedown-markdown">
#include "stm32u575xx.h"

#include "stm32u5xx_ll_gpio.h"

#include "stm32u5xx_ll_bus.h"

 

void SysTick_Handler(void)

{

static volatile uint32_t num = 0;

if(num++ >= 1000)

{

LL_GPIO_TogglePin(GPIOB, 1u<<7);

LL_GPIO_TogglePin(GPIOC, 1u<<7);

num=0;

}

HAL_IncTick();

}

 

 

void delay(uint32_t t)

{

volatile uint32_t timeout = t;

while(t--);

}

 

int main(void)

{

#if 1

LL_AHB3_GRP1_EnableClock(LL_AHB3_GRP1_PERIPH_PWR);

HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

 

RCC_OscInitTypeDef pRCC_OscInitStruct;

pRCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;

pRCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;

pRCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 1;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLMBOOST = RCC_PLLMBOOST_DIV1;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 20;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = 1;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 1;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = 2;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLRGE = RCC_PLLVCIRANGE_0;

pRCC_OscInitStruct.PLL.PLLFRACN = 0;  /* */

HAL_RCC_OscConfig(&pRCC_OscInitStruct);

 

RCC_ClkInitTypeDef pRCC_ClkInitStruct;

pRCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK;

pRCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

pRCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

pRCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

pRCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

pRCC_ClkInitStruct.APB3CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

HAL_RCC_ClockConfig(&pRCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4);

#endif

LL_AHB2_GRP1_EnableClock(LL_AHB2_GRP1_PERIPH_GPIOB); LL_AHB2_GRP1_EnableClock(LL_AHB2_GRP1_PERIPH_GPIOC);

 

LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

//LL_GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_7;

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_0;

LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

 

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_7;

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_0;

LL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

 

HAL_Init();

while(1)

{

///delay(1000000ul);

///LL_GPIO_TogglePin(GPIOB, 1u<<7);

}

}
</div>

 

 

<h1 >超频测试</h1>

160MHz

PLLN设置为20

  

 

PLLN设置为33, 8*33=264MHz ,FLASH等待时间设置为FLASH_LATENCY_4

此时还能点灯OK,再减小FLASH等待时间或者增加PLLN都会导致运行异常，所以这应该就是极限了。

  

可以看出可超频范围还是挺大的，并且在超频后还能保持FLASH等待周期为FLASH_LATENCY_4，说明内部FLASH的读性能也是裕量很大的。

<h1 >总结</h1>

以上进行了RCC时钟配置的演示,并且进行了超频测试。不愧是大厂,由160M超频到264M还能工作，且能保持较小的FLASH等待周期。
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秦天qintian0303 发表于 2022-12-15 12:01

超频稳定性如何？能超多少，有介绍吗

qinyunti 发表于 2022-12-15 13:46

秦天qintian0303 发表于 2022-12-15 12:01
超频稳定性如何？能超多少，有介绍吗

文中测试可以超频到264MHz，FLASH等待周期4，点灯还OK，没有测试其他外设。

没有测试ICACHE，DCACHE使能测试。

okhxyyo 发表于 2023-1-12 09:42

测评汇总：免费申请|ST NUCLEO-U575ZI-Q https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1228653-1-1.html

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