時鐘

時鐘樹

外部時鐘

外部時鐘更為精確

高速外部時鐘信號 --- HSE(High-Speed External Clock Signal)

• 復(fù)用端口：OSC_OUT 和 OSC_IN
  管腳信息可在 數(shù)據(jù)手冊 中查看
  
  OSC_OUT 和 OSC_IN 對應(yīng)管腳
• 頻率：4~16 MHz（一般連接 8MHz 晶振）

低速外部時鐘信號# --- LSE(Low-Speed External Clock Signal)

• 復(fù)用端口：OSC32_OUT 和 OSC32_IN
  管腳信息可在 數(shù)據(jù)手冊 中查看
  
  OSC32_OUT 和 OSC32_IN 對應(yīng)管腳
• 頻率：32.768 kHz（只能連接 32.768kHz 晶振）

內(nèi)部時鐘

高速內(nèi)部時鐘信號 --- HSI(High-Speed Internal Clock Signal)

• 頻率：8 MHz（由內(nèi)部 RC振蕩器 產(chǎn)生）

低速內(nèi)部時鐘信號 --- LSI(Low-Speed Internal Clock Signal)

• 頻率：40 kHz 左右（由內(nèi)部 RC振蕩器 產(chǎn)生）

LSI振蕩器頻率特性 (數(shù)據(jù)手冊---電氣特性)

鎖相環(huán)時鐘 --- PLLCLK(Phase Locked Loop Clock)

時鐘樹放大圖中的PLLCLK

• 產(chǎn)生：由圖中可以看出服傍，PLLCLK有兩種來源—— HSI 和 HSE挠他，經(jīng)過倍頻(PLLMUL)后輸出。
• 頻率：在默認情況下跳仿，輸入時鐘為 HSE = 8MHz 屑迂，倍頻因子為 x9浸策，系統(tǒng)時鐘選擇 PLLCLK 達到最大頻率 72MHz。如果使用內(nèi)部時鐘屈糊，輸入時鐘為 HSI / 2 = 4MHz的榛，倍頻因子最大為 x16琼了，最高只能輸出 64MHz時鐘逻锐。

• 注意：
  • PLL的設(shè)置(選擇HIS振蕩器除2或HSE振蕩器為PLL的輸入時鐘，和選擇倍頻因子)必須在其被激活前完成雕薪。一旦PLL被激活昧诱，這些參數(shù)就不能被改動（自行配置時鐘時一定要先設(shè)置再激活！）所袁。
  • 如果需要在應(yīng)用中使用USB接口盏档，PLL必須被設(shè)置為輸出48或72MHZ時鐘，用于提供48MHz的USBCLK時鐘燥爷。

RCC寄存器

• 時鐘控制寄存器 --- CR(Clock control register)：使能 和 調(diào)整 HSI蜈亩、HSE、PLL 時鐘前翎；

  • 作用---使能：位0為 HSI 使能稚配；位16為 HSE 使能；位24為 PLL 使能港华；
  • 作用---時鐘就緒標志：位1為 HSI 就緒道川；位17為 HSE 就緒；位25為 PLL 就緒立宜；
  • 復(fù)位值：0x000 XX83

• 時鐘配置寄存器 --- CFGR(Clock configuration register)：配置 分頻和倍頻冒萄、系統(tǒng)時鐘和PLL時鐘選擇、時鐘外部輸出(至示波器等)橙数；

  • 作用---選擇系統(tǒng)時鐘：位1:0尊流，00為HSI，01為HSE灯帮，10為PLL崖技；
  • 作用---選擇 PLL 時鐘( HSE 或 HSI / 2 或 HSE / 2)蜘澜；
  • 作用---(預(yù))分頻和倍頻，并設(shè)置分頻因子和倍頻因子响疚；
  • 作用---輸出時鐘至IO口（IO口最高頻率為50MHz鄙信，即輸出時鐘頻率最大為50MHz）;（其實高于50MHz也可以，但是會失真）
  • 復(fù)位值：0x0000 0000

• 時鐘中斷寄存器 --- CIR(Clock interrupt register)：使能時鐘就緒的中斷忿晕，清楚時鐘就緒標志位装诡；

  • 作用---使能時鐘就緒的中斷：時鐘準備就緒，標志位置位践盼，如果使能了該中斷則會產(chǎn)生一個中斷鸦采；
  • 作用---清除（復(fù)位）時鐘準備就緒后產(chǎn)生的標志位；
  • 作用---判斷 HSE 是否故障咕幻，若失效則 位7"CSCC" 置1渔伯；
  • 復(fù)位值：0x0000 0000

• APB2外設(shè)復(fù)位寄存器 --- APB2RSTR(APB2 peripheral reset register)：將APB2總線上的外設(shè)恢復(fù)至復(fù)位值；

  • 復(fù)位值：0x0000 0000

• APB1外設(shè)復(fù)位寄存器 --- APB1RSTR(APB1 peripheral reset register)：將APB1總線上的外設(shè)恢復(fù)至復(fù)位值肄程；

  • 復(fù)位值：0x0000 0000

• AHB外設(shè)時鐘使能寄存器 --- AHBENR(AHB peripheral clock enable register)：使能AHB總線上的外設(shè)锣吼；

  • 復(fù)位值：0x0000 0014
  • 注意：該寄存器只有DMA1、DMA2蓝厌、SRAM玄叠、FLITF、CRC（循環(huán)冗余校驗）拓提、FSMC（可變靜態(tài)存儲控制器）读恃、SDIO的時鐘使能，其中DMA1代态、DMA2寺惫、SRAM、FLITF的時鐘默認已經(jīng)被使能蹦疑；

• APB2外設(shè)時鐘使能寄存器 --- APB2ENR(APB2 peripheral clock enable register)：使能APB2總線上的外設(shè)西雀；

  • 復(fù)位值：0x0000 0000
  • 注意：除 EXTI（外部中斷）外所有掛載在 APB2總線 上的外設(shè)均能通過該寄存器使能；

• APB1外設(shè)時鐘使能寄存器 --- APB1ENR(APB1 peripheral clock enable register)：使能APB1總線上的外設(shè)必尼；

  • 復(fù)位值：0x0000 0000
  • 注意：除 RTC(Real-Time Clock)（實時時鐘）外所有掛載在 APB1總線上的外設(shè)均可通過該寄存器使能蒋搜；

• 備份域控制寄存器 --- BDCR(Backup domain control register)：RTC(Real-Time Clock)（實時時鐘）的使能和配置，LSE 的使能和配置判莉；

  • 復(fù)位值：0x0000 0000
  • 注意：RTC是一個掉電后還繼續(xù)運行的定時器

• 控制/狀態(tài)寄存器 --- CSR(Control/status register)：儲存/消除 復(fù)位標志豆挽，LSI 的就緒標志位；

  • 復(fù)位值：0x0000 0000

常用RCC固件庫函數(shù) (stm32f10x_rcc.h)

固件庫中 HSE默認為 8M, 默認使用 HSE 9倍頻 的 PLL時鐘 作為系統(tǒng)時鐘券盅，若要更改時鐘配置帮哈，推薦使用固件庫函數(shù)更改而非直接更改固件庫

AHB上外設(shè)使能函數(shù) --- RCC_AHBPeriphClockCmd

void RCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHBPeriph, FunctionalState NewState);

• RCC_AHBPeriph：對應(yīng)外設(shè)；
• NewState：ENABLE 為使能锰镀，DISABLE 為關(guān)閉娘侍；
• 示例：

//使能 FMSC
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE)

APB2高速總線上外設(shè)使能函數(shù) --- RCC_APB2PeriphClockCmd

void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);

• RCC_APB2Periph：對應(yīng)外設(shè)咖刃；
• NewState：ENABLE 為使能，DISABLE 為關(guān)閉憾筏；
• 示例：

//使能 GPIOA口
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE)

APB1低速總線上外設(shè)使能函數(shù) --- RCC_APB1PeriphClockCmd

void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);

• RCC_APB1Periph：對應(yīng)外設(shè)嚎杨；
• NewState：ENABLE 為使能，DISABLE 為關(guān)閉氧腰；
• 示例：

//使能 USART2
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);

RCC清理函數(shù) --- RCC_DeInit

void RCC_DeInit(void);

• 作用：只打開 HSI 時鐘枫浙，其余所有時鐘包括系統(tǒng)時鐘均關(guān)閉，清楚所有時鐘就緒中斷標志位古拴，關(guān)閉時鐘對外輸出箩帚；
• 示例：

RCC_DeInit();

HSE時鐘使能函數(shù) --- RCC_HSEConfig

void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);

• RCC_HSE：可以為 OFF，ON黄痪，Bypass紧帕；
• 作用：參數(shù) RCC_HSE 為 RCC_HSE_OFF 時關(guān)閉 HSE 時鐘，為 RCC_HSE_ON 時打開 HSE 時鐘桅打，為RCC_HSE_Bypass 時打開 HSE 時鐘的同時還打開 時鐘安全系統(tǒng)(CSS) 的時鐘是嗜；
• 注明：時鐘安全系統(tǒng)(CSS) 開啟后，如果HSE時鐘發(fā)生故障油额，HSE振蕩器被自動關(guān)閉叠纷，時鐘失效事件將被送到高級定時器(TIM1和TIM8)的剎車輸入端，并產(chǎn)生時鐘安全中斷CSSI潦嘶，此CSSI中斷連接到Cortex?-M3的NMI中斷；
• 示例：

//使能HSE
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

HSE判斷時鐘啟動就緒函數(shù)--- RCC_WaitForHSEStartUp

typedef enum {ERROR = 0, SUCCESS = !ERROR} ErrorStatus;
ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);

• 返回值：SUCCESS 表示啟動成功崇众， ERROR 表示啟動失數嘟；
• 示例：

ErrorStatus HSEStatus;
HSEStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
//等待 HSE 就緒
if(HSEStatus == SUCCESS)
{
  // HSE 就緒后實現(xiàn)后需要運行的程序
}

HSI時鐘使能函數(shù) --- RCC_HSICmd

typedef enum {DISABLE = 0, ENABLE = !DISABLE} FunctionalState;
void RCC_HSICmd(FunctionalState NewState);

• NewState：可以為 ENABLE顷歌，DISABLE锰蓬；
• 示例：

//使能HSI
RCC_HSICmd(ENABLE);

PLL時鐘配置函數(shù) --- RCC_PLLConfig

void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);

• RCC_PLLSource：PLL的時鐘源，可選擇 HSI二分頻(RCC_PLLSource_HSI_Div2)眯漩、HSE(RCC_PLLSource_HSE_Div1)芹扭、HSE二分頻(RCC_PLLSource_HSE_Div2)；
• RCC_PLLMul_x：倍頻因子赦抖，互聯(lián)型 x 可為 (2~9)舱卡，其他則可為 (2~16)；
• 示例：

//配置鎖相環(huán)時鐘 PLLCLK = HSE * 9
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

PLL時鐘使能函數(shù) --- RCC_PLLCmd

void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);

• NewState：可以為 ENABLE队萤，DISABLE轮锥；
• 注意：必須先配置PLL，再使能要尔；
• 示例：

//使能 PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);

系統(tǒng)時鐘配置函數(shù) --- RCC_SYSCLKConfig

void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);

• RCC_SYSCLKSource：系統(tǒng)的時鐘源舍杜，可選擇 HSI(RCC_SYSCLKSource_HSI)新娜、HSE(RCC_SYSCLKSource_HSE)、PLL(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK)既绩；
• 示例：

//選擇系統(tǒng)時鐘 為PLL時鐘
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

自行配置系統(tǒng)時鐘

程序思路

• RCC清除概龄，便于自行配置胃惜；
• 使能 HSE 或 HSI（系統(tǒng)時鐘為高速時鐘）飞醉；
• 等待使能完成；
• 使能FLASH預(yù)取緩沖器师枣，并設(shè)置為2個等待周期互拾；
• 設(shè)置 AHB歪今、APB1、APB2的預(yù)分頻因子颜矿；
• 配置鎖相環(huán)時鐘：選擇鎖相環(huán)時鐘源和倍頻因子寄猩；
• 使能鎖相環(huán)時鐘（再次強調(diào)要先配置鎖相環(huán)再使能）；
• 等待PLL時鐘穩(wěn)定骑疆；
• 選擇系統(tǒng)時鐘為PLL時鐘田篇；
• 等待系統(tǒng)時鐘穩(wěn)定；
  （若不選擇PLL為系統(tǒng)時鐘箍铭，且不需USB泊柬，可不開啟PLL）

以下程序為復(fù)制粘貼火哥源碼。

HSE作為系統(tǒng)時鐘

// 默認 HSE 晶振頻率為 8M
void HSE_SetSysClk(uint32_t RCC_PLLMul_x)               //時鐘為8M*x
{
    ErrorStatus HSEStatus;
    
    //RCC寄存器復(fù)位
    RCC_DeInit();
    
    //使能HSE
    RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
    
    //等待HSE就緒
    HSEStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
    if(HSEStatus == SUCCESS)
    {
        //使能預(yù)取緩沖器（預(yù)取指）
        FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
        //配置兩個等待周期
        FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
        
        //設(shè)置分頻因子
        RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
        RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
        RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
        
        //配置鎖相環(huán)時鐘 PLLCLK = HSE * RCC_PLLMul_x
        RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_x);
        //使能PLL
        RCC_PLLCmd(ENABLE);
        //等待PLL時鐘穩(wěn)定
        while( RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET );
        
        //選擇系統(tǒng)時鐘 為PLL時鐘
        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
        
        while( RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08 );
    }
    else
    {
        // 故障后處理程序
    }
}

HSI作為系統(tǒng)時鐘

void HSI_SetSysClk(uint32_t RCC_PLLMul_x)               //時鐘為4M*x
{
    __IO uint32_t HSIStatus = 0;
    
    //RCC寄存器復(fù)位
    RCC_DeInit();
    
    //使能HSI
    RCC_HSICmd(ENABLE);
    
    //等待HSI就緒
    HSIStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;
    if(HSIStatus == RCC_CR_HSIRDY)
    {
        //使能預(yù)取緩沖器（預(yù)取指）
        FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
        //配置兩個等待周期
        FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
        
        //設(shè)置分頻因子
        RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
        RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
        RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
        
        //配置鎖相環(huán)時鐘 PLLCLK = HSE * RCC_PLLMul_x
        RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2,RCC_PLLMul_x);
        //使能PLL
        RCC_PLLCmd(ENABLE);
        //等待PLL時鐘穩(wěn)定
        while( RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET );
        
        //選擇系統(tǒng)時鐘 為PLL時鐘
        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
        
        while( RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08 );
    }
    else
    {
        // 故障后處理程序
    }
}