STM32基于官方庫函數(shù)的時鐘配置

stm32可選的時鐘源

在STM32中，可以用內(nèi)部時鐘，也可以用外部時鐘，在要求進(jìn)度高的應(yīng)用場合最好用外部晶體震蕩器，內(nèi)部時鐘存在一定的精度誤差。

準(zhǔn)確的來說有4個時鐘源可以選分別是HSI、LSI、HSE、LSE（即內(nèi)部高速，內(nèi)部低速，外部高速，外部低速），高速時鐘主要用于系統(tǒng)內(nèi)核和總線上的外設(shè)時鐘。低速時鐘主要用于獨立看門狗IWDG、實時時鐘RTC。

①、HSI是高速內(nèi)部時鐘，RC振蕩器，頻率為8MHz，上電后默認(rèn)的系統(tǒng)時時鐘 SYSCLK = 8MHz，F(xiàn)lash編程時鐘。

①、HSE是高速外部時鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時鐘源，頻率范圍為4MHz~16MHz。

③、LSI是低速內(nèi)部時鐘，RC振蕩器，頻率為40kHz，可用于獨立看門狗IWDG、實時時鐘RTC。

④、LSE是低速外部時鐘，接頻率為32.768kHz的石英晶體。

系統(tǒng)時鐘SYSCLK輸入

這里重點在高速時鐘，因為大部分外設(shè)時鐘都是用的高速時鐘。系統(tǒng)內(nèi)核和外設(shè)時鐘的時鐘只有一個源，那就是SYSCLK，即常說的系統(tǒng)時鐘，他是有一個選擇器SW來做選擇的，有3種選擇HSI、HSE和PLL，上電后默認(rèn)選擇內(nèi)部HSI， HSI雖然存在精度誤差，但是能保證不會掛。這點比AVR單片機做的好一些，AVR單片機時鐘一旦配置成外部的，如果外部時鐘正常那時無法下載程序的。PLL為鎖相環(huán)倍頻輸出，PLL時鐘輸入源可選擇為HSI/2、HSE或者HSE/2。倍頻可選擇為2~16倍，其輸出頻率最大不得超過72MHz, 也有網(wǎng)有超頻工作的，但不提倡。

也就是說系統(tǒng)時鐘SYSCLK最終有以下幾種選擇：

①、SYSCLK = HSI

①、SYSCLK = HSE

③、SYSCLK = PLL

關(guān)于PLL鎖相環(huán)倍頻（輸入和輸出）:

將輸入時鐘乘以一個系數(shù)后輸出時鐘，可以百度PLL原理。

PLL的輸入3種選擇：

①、PLLi =HSI /2

①、PLLi =HSE /2

③、PLLi =HSE

PLL的輸出有15種選擇： PLLout = PLLi Xn (n = 2…16)

關(guān)于USB時鐘

STM32中有一個全速功能的USB模塊，其串行接口引擎需要一個頻率為48MHz的時鐘源。該時鐘源只能從PLL輸出端獲?。ㄎㄒ坏模?，，可以選擇為1.5分頻或者1分頻，也就是，當(dāng)需要使用USB模塊時，PLL必須使能，并且時鐘頻率配置為48MHz或72MHz。

關(guān)于把時鐘信號輸出到外部

另外，STM32還可以選擇一個時鐘信號輸出到MCO腳(PA8)上，可以選擇為PLL輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統(tǒng)時鐘。

關(guān)于系統(tǒng)時鐘SYSCLK分配

系統(tǒng)時鐘SYSCLK，它是供STM32中絕大部分部件工作的時鐘源。系統(tǒng)時鐘可選擇為PLL輸出、HSI(8MHz)或者HSE(外部晶振)。系統(tǒng)時鐘最大頻率為72MHz，供給I2S音頻總線和AHB總線時鐘。

它通過AHB分頻器分頻后送給各模塊使用，AHB分頻器可選擇1、2、4、8、16、64、128、256、512分頻。其中AHB分頻器輸出的時鐘送給5大模塊使用：

①、內(nèi)核總線：送給AHB總線、內(nèi)核、內(nèi)存和DMA使用的HCLK時鐘。

②、Tick定時器：通過8分頻后送給Cortex的系統(tǒng)定時器時鐘。

③、I2S總線：直接送給Cortex的空閑運行時鐘FCLK。

④、APB1外設(shè)：送給APB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB1外設(shè)使用(PCLK1，最大頻率36MHz)，另一路送給定時器(Timer)2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時鐘輸出供定時器2、3、4使用。

⑤、APB2外設(shè)：送給APB2分頻器。APB2分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB2外設(shè)使用(PCLK2，最大頻率72MHz)，另一路送給定時器(Timer)1倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時鐘輸出供定時器1使用。另外，APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用，分頻后送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻。

在以上的時鐘輸出中，有很多是帶使能控制的，例如AHB總線時鐘、內(nèi)核時鐘、各種APB1外設(shè)、APB2外設(shè)等等。當(dāng)需要使用某模塊時，記得一定要先使能對應(yīng)的時鐘。

需要注意的是定時器的倍頻器，當(dāng)APB的分頻為1時，它的倍頻值為1，否則它的倍頻值就為2。

連接在APB1(低速外設(shè))上的設(shè)備有：電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看門狗、Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模塊雖然需要一個單獨的48MHz時鐘信號，但它應(yīng)該不是供USB模塊工作的時鐘，而只是提供給串行接口引擎(SIE)使用的時鐘。USB模塊工作的時鐘應(yīng)該是由APB1提供的。

連接在APB2(高速外設(shè))上的設(shè)備有：UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。

對于單片機系統(tǒng)來說，CPU和總線以及外設(shè)的時鐘設(shè)置是非常重要的，因為沒有時鐘就沒有時序。

由于時鐘是一個由內(nèi)而外的東西，具體設(shè)置要從寄存器開始。
RCC 寄存器結(jié)構(gòu)，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x.h”中定義如下： （v3.4庫）

1059行->1081行。

typedef struct

{

__IO uint32_t CR;

__IO uint32_t CFGR;

__IO uint32_t CIR;

__IO uint32_t APB2RSTR;

__IO uint32_t APB1RSTR;

__IO uint32_t AHBENR;

__IO uint32_t APB2ENR;

__IO uint32_t APB1ENR;

__IO uint32_t BDCR;

__IO uint32_t CSR;

#ifdef STM32F10X_CL

__IO uint32_t AHBRSTR;

__IO uint32_t CFGR2;

#endif

#if defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || defined (STM32F10X_HD_VL)

uint32_t RESERVED0;

__IO uint32_t CFGR2;

#endif

} RCC_TypeDef;

一般板子上只有8Mhz的晶振，而增強型最高工作頻率為72Mhz，顯然需要用PLL倍頻9倍，這些設(shè)置都需要在初始化階段完成。

使用外部高速HSE時鐘，程序設(shè)置時鐘參數(shù)流程：
1、將RCC寄存器重新設(shè)置為默認(rèn)值RCC_DeInit;
2、打開外部高速時鐘晶振HSERCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
3、等待外部高速時鐘晶振工作HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
4、設(shè)置AHB時鐘RCC_HCLKConfig;
5、設(shè)置高速AHB時鐘RCC_PCLK2Config;
6、設(shè)置低速速AHB時鐘RCC_PCLK1Config;
7、設(shè)置PLLRCC_PLLConfig;
8、打開PLLRCC_PLLCmd(ENABLE);
9、等待PLL工作while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
10、設(shè)置系統(tǒng)時鐘RCC_SYSCLKConfig;
11、判斷是否PLL是系統(tǒng)時鐘while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
12、打開要使用的外設(shè)時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()

為了方便說明，借用一下例程的RCC設(shè)置函數(shù)，并用中文注釋的形式加以說明：

static void RCC_Config(void)

{

RCC_DeInit();

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

//這句很關(guān)鍵

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

RCC_PLLCmd(ENABLE);

while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) ;

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);

}

//使能外圍接口總線時鐘，注意各外設(shè)的隸屬情況，不同芯片的分配不同，到時候查手冊就可以

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_A