STM32如何配置时钟?

作者： 扬兴科技 日期：2021-01-25 浏览量：

  STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的ARM Cortex-M内核单片机，要想正常工作发挥其功能，还需要配置好时钟。我们来看看如何配置。(相关阅读可以查看YXC扬兴官网《32.768KHZ晶振各厂家型号有哪些》)

  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()

  * 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()

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