STM32时钟详解

STM32时钟源介绍

1. STM32的时钟源主要有：

内部时钟

外部时钟

锁相环倍频输出时钟

1.1 详细介绍

HSI(内部高速时钟)

它是RC振荡器，频率可以达到8MHZ，可作为系统时钟和PLL锁相环的输入

HSE（外部高速时钟）

接入晶振范围是4-16MHZ，可作为系统时钟和PLL锁相环的输入，还可以经过128分频之后输入给RTC。

LSI（内部低速时钟）

它是RC振荡器，频率大概为40KHZ,供给独立看门狗或者RTC，并且独立看门口只能依靠LSI作为时钟源

LSE(外部低速时钟)

通常外接32.768MHZ晶振提供给RTC

PLL（锁相环）

用来倍频输出。因为开发板外部晶振只有8MHZ，而STM32最大工作频率是72MHZ。他可以通过HSI输入，HSE输入或两分频输入，通过PLL倍频（2-16），倍频之后输入给系统时钟。

MCO（时钟输出管脚）

通常对应STM32 PA8，它可以选择一个时钟信号输出，给外部的系统提供时钟源

2. 标准库的时钟配置

2.1 stm32启动文件

首先打开startup_stm32f10x_hd.s，该文件为stm32的启动文件，在该文件内会发现有这么一块用汇编写的代码。

Reset_HandlerPROC
EXPORTReset_Handler[WEAK]
IMPORT__main
IMPORTSystemInit
LDRR0,=SystemInit
BLXR0
LDRR0,=__main
BXR0
ENDP

通过这段汇编代码可以看出，程序在执行main函数之前，会先执行SystemInit函数。

2.2 SystemInit函数详解

voidSystemInit(void)
{
/*Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose)*/
/*Set HSION bit*/
RCC->CR|=(uint32_t)0x00000001;

/*Reset SW,HPRE,PPRE1,PPRE2,ADCPRE and MCO bits*/
#ifndefSTM32F10X_CL
RCC->CFGR&=(uint32_t)0xF8FF0000;
#else
RCC->CFGR&=(uint32_t)0xF0FF0000;
#endif/*STM32F10X_CL*/

/*Reset HSEON,CSSON and PLLON bits*/
RCC->CR&=(uint32_t)0xFEF6FFFF;

/*Reset HSEBYP bit*/
RCC->CR&=(uint32_t)0xFFFBFFFF;

/*Reset PLLSRC,PLLXTPRE,PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits*/
RCC->CFGR&=(uint32_t)0xFF80FFFF;

#ifdefSTM32F10X_CL
/*Reset PLL2ON and PLL3ON bits*/
RCC->CR&=(uint32_t)0xEBFFFFFF;

/*Disable all interrupts and clear pending bits*/
RCC->CIR=0x00FF0000;

/*Reset CFGR2 register*/
RCC->CFGR2=0x00000000;
#elifdefined(STM32F10X_LD_VL)||defined(STM32F10X_MD_VL)||(defined STM32F10X_HD_VL)
/*Disable all interrupts and clear pending bits*/
RCC->CIR=0x009F0000;

/*Reset CFGR2 register*/
RCC->CFGR2=0x00000000;
#else
/*Disable all interrupts and clear pending bits*/
RCC->CIR=0x009F0000;
#endif/*STM32F10X_CL*/

#ifdefined(STM32F10X_HD)||(defined STM32F10X_XL)||(defined STM32F10X_HD_VL)
#ifdefDATA_IN_ExtSRAM
SystemInit_ExtMemCtl();
#endif/*DATA_IN_ExtSRAM*/
#endif

/*Configure the System clock frequency,HCLK,PCLK2 and PCLK1 prescalers*/
/*Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer*/
SetSysClock();

#ifdefVECT_TAB_SRAM
SCB->VTOR=SRAM_BASE|VECT_TAB_OFFSET;/*Vector Table Relocation in Internal SRAM.*/
#else
SCB->VTOR=FLASH_BASE|VECT_TAB_OFFSET;/*Vector Table Relocation in Internal FLASH.*/
#endif
}

打开内部8M时钟

RCC->CR|=(uint32_t)0x00000001

通过查看寄存器手册可知，这段代码为打开内部8M时钟。

设置时钟配置寄存器

#ifndefSTM32F10X_CL
RCC->CFGR&=(uint32_t)0xF8FF0000;
#else
RCC->CFGR&=(uint32_t)0xF0FF0000;
#endif/*STM32F10X_CL*/

对应寄存器说明可查看《STM32中文参考手册_V10》的6.3.2 时钟配置寄存器(RCC_CFGR)章节。

后续代码，有兴趣可根据《STM32中文参考手册_V10》手册，查看代码具体作用。

2.3 SetSysClock()函数详解

staticvoidSetSysClock(void)
{
#ifdefSYSCLK_FREQ_HSE
SetSysClockToHSE();
#elifdefined SYSCLK_FREQ_24MHz
SetSysClockTo24();
#elifdefined SYSCLK_FREQ_36MHz
SetSysClockTo36();
#elifdefined SYSCLK_FREQ_48MHz
SetSysClockTo48();
#elifdefined SYSCLK_FREQ_56MHz
SetSysClockTo56();
#elifdefined SYSCLK_FREQ_72MHz
SetSysClockTo72();
#endif
}

system_stm32f10x.c文件中会根据芯片的型号定义对应的宏

#ifdefined(STM32F10X_LD_VL)||(defined STM32F10X_MD_VL)||(defined STM32F10X_HD_VL)
/*#define SYSCLK_FREQ_HSEHSE_VALUE*/
#defineSYSCLK_FREQ_24MHz24000000
#else
/*#define SYSCLK_FREQ_HSEHSE_VALUE*/
/*#define SYSCLK_FREQ_24MHz24000000*/
/*#define SYSCLK_FREQ_36MHz36000000*/
/*#define SYSCLK_FREQ_48MHz48000000*/
/*#define SYSCLK_FREQ_56MHz56000000*/
#defineSYSCLK_FREQ_72MHz72000000
#endif

3. 时钟配置函数

3.1 时钟初始化配置函数

voidSystemInit(void);
SYSCLK(系统时钟)=72MHZ;
AHB总线时钟(HCLK=SYSCLK)=72MHZ;
APB1总线时钟(PCLK1=SYSCLK/2)=36MHZ;
APB2总线时钟(PCLK1=SYSCLK/1)=72MHZ;
PLL主时钟=72MHZ;

3.2 外设时钟使能配置函数

voidRCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_tRCC_AHBPeriph,FunctionalState NewState);
voidRCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalState NewState);
voidRCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_tRCC_APB1Periph,FunctionalState NewState);

3.3 时钟源使能函数

voidRCC_HSICmd(FunctionalState NewState);
voidRCC_LSICmd(FunctionalState NewState);
voidRCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);
voidRCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);

3.4 时钟源和倍频因子配置函数

voidRCC_HSEConfig(uint32_tRCC_HSE);
voidRCC_SYSCLKConfig(uint32_tRCC_SYSCLKSource);
voidRCC_HCLKConfig(uint32_tRCC_SYSCLK);
voidRCC_PCLK1Config(uint32_tRCC_HCLK);
voidRCC_PCLK2Config(uint32_tRCC_HCLK);

3.5 外设时钟复位函数

voidRCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalState NewState);
voidRCC_APB1PeriphResetCmd(uint32_tRCC_APB1Periph,FunctionalState NewState);

3.6 自定义系统时钟

voidRCC_HSE_Config(u32 div,u32 pllm)
{
RCC_DeInit();
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
if(RCC_WaitForHSEStartUp()==SUCCESS)
{
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
RCC_PLLConfig(div,pllm);
RCC_PLLCmd(ENABLE);
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET)
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK)
while(RCC_GetSCLKSource()!=0x08);

}
}

审核编辑：汤梓红