STM32时钟系统详解，时钟系统

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_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =__main BX R0 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

 

void SystemInit (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 */#ifndef STM32F10X_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;#ifdef STM32F10X_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;#elif defined (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 */#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL) #ifdef DATA_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();#ifdef VECT_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

 

#ifndef STM32F10X_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

 

static void SetSysClock(void){#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE SetSysClockToHSE();#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz SetSysClockTo24();#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz SetSysClockTo36();#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz SetSysClockTo48();#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz SetSysClockTo56(); #elif defined 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

 

#if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)/* #define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_VALUE */ #define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000#else/* #define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_VALUE *//* #define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000 */ /* #define SYSCLK_FREQ_36MHz 36000000 *//* #define SYSCLK_FREQ_48MHz 48000000 *//* #define SYSCLK_FREQ_56MHz 56000000 */#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000#endif

 

3. 时钟配置函数

3.1 时钟初始化配置函数

 

void SystemInit(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

 

void RCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHBPeriph, FunctionalState NewState);void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);

 

3.3 时钟源使能函数

 

void RCC_HSICmd(FunctionalState NewState);void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState);void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);

 

3.4 时钟源和倍频因子配置函数

 

void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);void RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);

 

3.5 外设时钟复位函数

 

void RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);void RCC_APB1PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);

 

3.6 自定义系统时钟

 

void RCC_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