时钟

一、在STM32中,有五个时钟源,为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

①HSI是高速内部时钟,RC振荡器,频率为8MHz。

②HSE是高速外部时钟,可接石英/陶瓷谐振器,或者接外部时钟源,频率范围为4MHz~16MHz。

③LSI是低速内部时钟,RC振荡器,频率为40kHz。

④LSE是低速外部时钟,接频率为32.768kHz的石英晶体。

⑤PLL为锁相环倍频输出,其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍,但是其输出频率最大不得超过72MHz。

二、在STM32上如果不使用外部晶振,OSC_IN和OSC_OUT的接法:如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振,请按照下面方法处理:

①对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。

②对于少于100脚的产品,有2种接法:第1种:OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能;第2种:分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。此方法可以减小功耗并(相对上面)节省2个外部电阻。

三、用HSE时钟,程序设置时钟参数流程:

01、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;
02、打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
03、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
04、设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig;
05、设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config;
06、设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config;
07、设置PLL RCC_PLLConfig;
08、打开PLL RCC_PLLCmd(ENABLE);
09、等待PLL工作 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
10、设置系统时钟 RCC_SYSCLKConfig;
11、判断是否PLL是系统时钟 while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
12、打开要使用的外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()

四、下面是STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数(使用外部8MHz晶振)

/*******************************************************************************

* Function Name : RCC_Configuration
* Description : RCC配置(使用外部8MHz晶振)
* Input : 无
* Output : 无
* Return : 无

*******************************************************************************/

void RCC_Configuration(void)
{
/*将外设RCC寄存器重设为缺省值*/
RCC_DeInit();

/*设置外部高速晶振(HSE)*/
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //RCC_HSE_ON——HSE晶振打开(ON)

/*等待HSE起振*/
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) //SUCCESS:HSE晶振稳定且就绪
{

/*设置AHB时钟(HCLK)*/
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟= 系统时钟

/* 设置高速AHB时钟(PCLK2)*/
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //RCC_HCLK_Div1——APB2时钟= HCLK

/*设置低速AHB时钟(PCLK1)*/
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //RCC_HCLK_Div2——APB1时钟= HCLK / 2

/*设置FLASH存储器延时时钟周期数*/
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //FLASH_Latency_2 2延时周期

/*选择FLASH预取指缓存的模式*/
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); // 预取指缓存使能

/*设置PLL时钟源及倍频系数*/
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

// PLL的输入时钟= HSE时钟频率;RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9

/*使能PLL */

RCC_PLLCmd(ENABLE);

/*检查指定的RCC标志位(PLL准备好标志)设置与否*/

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
}
/*设置系统时钟(SYSCLK)*/

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

//RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——选择PLL作为系统时钟

/* PLL返回用作系统时钟的时钟源*/
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) //0x08:PLL作为系统时钟
{
}
}

/*使能或者失能APB2外设时钟*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |

RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);
//RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD时钟
}

五、时钟频率

STM32F103内部8M的内部震荡,经过倍频后最高可以达到72M。目前TI的M3系列芯片最高频率可以达到80M。

在stm32固件库3.0中对时钟频率的选择进行了大大的简化,原先的一大堆操作都在后台进行。系统给出的函数为SystemInit()。但在调用前还需要进行一些宏定义的设置,具体的设置在system_stm32f10x.c文件中。

文件开头就有一个这样的定义:

//#define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_Value
//#define SYSCLK_FREQ_20MHz 20000000
//#define SYSCLK_FREQ_36MHz 36000000
//#define SYSCLK_FREQ_48MHz 48000000
//#define SYSCLK_FREQ_56MHz 56000000
#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000

ST 官方推荐的外接晶振是 8M,所以库函数的设置都是假定你的硬件已经接了 8M 晶振来运算的.以上东西就是默认晶振 8M 的时候,推荐的 CPU 频率选择.在这里选择了:
#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
也就是103系列能跑到的最大值72M

然后这个 C文件继续往下看

#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
const uint32_t SystemFrequency = SYSCLK_FREQ_72MHz;
const uint32_t SystemFrequency_SysClk = SYSCLK_FREQ_72MHz;
const uint32_t SystemFrequency_AHBClk = SYSCLK_FREQ_72MHz;
const uint32_t SystemFrequency_APB1Clk = (SYSCLK_FREQ_72MHz/2);
const uint32_t SystemFrequency_APB2Clk = SYSCLK_FREQ_72MHz;

这就是在定义了CPU跑72M的时候,各个系统的速度了.他们分别是:硬件频率,系统时钟,AHB总线频率,APB1总线频率,APB2总线频率.再往下看,看到这个了:
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
static void SetSysClockTo72(void);

这就是定义 72M 的时候,设置时钟的函数.这个函数被 SetSysClock ()函数调用,而
SetSysClock ()函数则是被 SystemInit()函数调用.最后 SystemInit()函数,就是被你调用的了

所以设置系统时钟的流程就是:

首先用户程序调用 SystemInit()函数,这是一个库函数,然后 SystemInit()函数里面,进行了一些寄存器必要的初始化后,就调用 SetSysClock()函数. SetSysClock()函数根据那个#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000 的宏定义,知道了要调用SetSysClockTo72()这个函数,于是,就一堆麻烦而复杂的设置~!@#$%^然后,CPU跑起来了,而且速度是 72M. 虽然说的有点累赘,但大家只需要知道,用户要设置频率,程序中就做的就两个事情:

第一个: system_stm32f10x.c 中 #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
第二个:调用SystemInit()

转自: kevinhg

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