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stm32的时钟配置(非常详细)

大家都知道在使用单片机时,时钟速度决定于外部晶振或内部RC振荡电路的频率,是不可以改变的。而ARM的出现打破了这一传统的法则,可以通过软件随意改变时钟速度。这一出现让我们的设计更加灵活,但是也给我们的设计增加了复杂性。为了让用户能够更简单的使用这一功能,STM32的库函数已经为我们设计的更加简单方便。
 
    在比较靠前的版本中,我们需要向下面那样设置时钟:
 
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
 
void RCC_Configuration(void)
 
{
 
    RCC_DeInit();    // RCC system reset(for debug purpose)
 
     RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); // Enable HSE
 
   HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); // Wait till HSE is ready
 
    if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)                  // 当HSE准备完毕切振荡稳定后
 
    {
 
      RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);                   // HCLK = SYSCLK
 
 RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);                  // PCLK2 = HCLK
 
 RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);                  // PCLK1 = HCLK/2
 
 FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);                 // Flash 2 wait state
 
 FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);  // Enable Prefetch Buffer
 
 RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);   // PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz
 
 RCC_PLLCmd(ENABLE);            // Enable PLL
 
 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
 
     {
 
      ;               // Wait till PLL is ready
 
     }
 
  RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);      // Select PLL as system clock source
 
  while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)       // Wait till PLL is used as system clock source
 
     {
 
      ;
 
     }
 
 }
 
}
 
随之函数库的不断升级,到3.0以上时,我们就不用再这样编写时钟设置了,我们只要做如下两部即可:
 
第一个: system_stm32f10x.c 中 #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000 
 
第二个:调用SystemInit()
 
说明: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: 
 
#if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
 
 #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000
 
#else
 
 #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.这里选择了使MCU工作在最大工作频率72M,也就是PLL进行八倍倍频。这样就确定了系统的工作频率。这个就是SYSCLCK。
 
     #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.
 
这段代码是在网上找的,非常坑爹,一直在system_stm32f10x.c文件中找不到。所以尽信书则不如无书。
 
 
 
再往下看,看到这个了: 
 
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz 
 
static void SetSysClockTo72(void);
 
下面是​SetSysClockTo72(void)函数中的一部分:
 
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
 
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
 
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
 
 
 
对​这段代码进行解析:
 
具体的寄存器含义可以参看stm32f10x数据手册的第63页。下面只做简要说明。
 
RCC_CFRG为​时钟配置寄存器。
 
HPRE为AHB预分频,确定AHB的时钟;
 
PPRE1为​APB1的预分频,确定低速APB的时钟;
 
PPRE2为APB2的预分频,确定高速APB的时钟;​
 
这里还需要明白一些时钟之间的关系:
 
AHB (HCLK) 时钟 = SYSCLK =72M;
 
APB2(PCLK2)时钟 = AHB时钟 =72M;
 
APB1(PCLK1)时钟 = AHB 1/2时钟 =36M;
 
 
    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,

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