STM32学习笔记（3）：时钟配置

1 5个时钟源

STM32有5个时钟源，分别如下所示：

a.HSI 是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

b.HSE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（一般使用的是外部8MHZ）。

c.LSI 是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

d.LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

e.PLL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。

2 STM32不使用外部晶振的管脚接线方法

若使用内部RC振荡器而不使用外部晶振，需按方法处理：

a.对于100脚或144脚的产品，OSC_IN接地，OSC_OUT悬空。

b.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。

3 最常用的方式——HSE（外部高速时钟）——的配置

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()

具体代码如下：

/**************************************************************
*Function:		RCC_Configuration
*Calls:			void
*Called By: 	void
*Input:			void
*OUTPUT:		void
*Return:		void
*DESCRIPTION:	初始化时钟
*Others:		nothing
*********************************** ***************************/
void RCC_Configuration(void)
{
/*定义变量*/
ErrorStatus HSEStartUpStatus;

/*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
}

4 时钟频率

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

在stm32固件库3.5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，在文件中我们可以看到如下代码：

#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

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。

我们继续向下看就可以看到如下代码：

/*******************************************************************************
*  Clock Definitions
*******************************************************************************/
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_HSE;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_24MHz;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_36MHz;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_48MHz;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_56MHz;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_72MHz;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#else /*!< HSI Selected as System Clock source */
uint32_t SystemCoreClock         = HSI_VALUE;        /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
#endif

我们可以知道，我们根据相关的宏定义来选择频率。对于我们用户而言我们只需下面两行代码（我们以USART1和GPIOA的时钟为例）：

SystemInit();
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

注：对于上面的第二行代码，如果在配置的时候使用了这行代码，我们在时钟定义的时候就只需要SystemInit();这句代码。

【END/2015-12-08】