文章目录
- 一、RCC时钟
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- [ 主要作用：](# 主要作用：)
- [ 时钟框图：](# 时钟框图：)
- 二、时钟源
-
- [ 1、HSE高速外部时钟](# 1、HSE高速外部时钟)
- [ 2、HSI高速内部时钟](# 2、HSI高速内部时钟)
- [ 3、LSI低速内部时钟](# 3、LSI低速内部时钟)
- [ 4、LSE低速外部时钟](# 4、LSE低速外部时钟)
- 三、系统时钟
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- [ 1、HSE时钟源](# 1、HSE时钟源)
- [ 2、PLL时钟源](# 2、PLL时钟源)
- [ 3、PLL时钟PLLCLK](# 3、PLL时钟PLLCLK)
- [ 4、系统时钟SYSCLK](# 4、系统时钟SYSCLK)
- [ 5、AHB总线时钟HCLK](# 5、AHB总线时钟HCLK)
- [ 6、APB2总线时钟PCLK2](# 6、APB2总线时钟PCLK2)
- [ 7、APB1总线时钟PCLK1](# 7、APB1总线时钟PCLK1)
- [ 8、设置系统时钟库函数代码分析](# 8、设置系统时钟库函数代码分析)
- 四、其它时钟
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- [ 1、USB时钟](# 1、USB时钟)
- [ 2、Cortex系统时钟](# 2、Cortex系统时钟)
- [ 3、ADC时钟](# 3、ADC时钟)
- [ 4、RTC时钟](# 4、RTC时钟)
- [ 5、独立看门狗时钟](# 5、独立看门狗时钟)
- [ 6、MCO时钟输出](# 6、MCO时钟输出)
- 五、配置系统时钟（编程）
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- [ 0、编程要点：](# 0、编程要点：)
- [ 1、使用HSE](# 1、使用HSE)
- [ 2、使用HIS](# 2、使用HIS)
- 六、使用MCO输出（编程）
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- [ 1、MCO GPIO初始化](# 1、MCO GPIO初始化)
- [ 2、输出时钟选择](# 2、输出时钟选择)
- 七、主函数参考（编程）
一、RCC时钟
RCC ：reset clock control 复位和时钟控制器。
主要作用：
设置系统时钟 SYSCLK、设置 AHB 分频因子（决定 HCLK 等于多少）、设置 APB2 分频因子（决 定 PCLK2 等于多少）、设置 APB1 分频因子（决定 PCLK1 等于多少）、设置各个外设的分频因子；
控制 AHB、APB2 和 APB1 这三条总线时钟的开启、控制每个外设的时钟的开启。
对于 SYSCLK、 HCLK、PCLK2、PCLK1 这四个时钟的配置一般是：
PCLK2 = HCLK = SYSCLK=PLLCLK = 72M， PCLK1=HCLK/2 = 36M。
时钟框图：
二、时钟源
1、HSE高速外部时钟
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。
使用HSE时钟：
使用HSE，然后HSE经过PLL倍频之后作为系统时钟。
通常的配置是：HSE=8M，PLL的倍频因子为：9， 系统时钟就设置成:SYSCLK = 8M * 9 = 72M。
2、HSI高速内部时钟
HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。
HSE故障时，系统会自动切换HSI作为系统时钟。SYSCLK=HSI=8M
3、LSI低速内部时钟
LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz，提供低功耗时钟。
对低功耗要求较高，用于供给独立看门狗和自动唤醒单元使用。
4、LSE低速外部时钟
LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
为RTC（实时时钟）来提供准确的时钟信号。
三、系统时钟
1、HSE时钟源
外接晶振：
晶振可使用4-16MHZ频率。
使用无源晶振：
时钟从OSC_IN和OSC_OUT进入，并且要配谐振电容。
使用有源晶振：
时钟从OSC_IN引脚进入，OSC_OUT引脚悬空。
HSE最常使用的就是8M的无源晶振。.
当确定PLL时钟来源的时候，HSE可以不分频或者2分频， 这个由时钟配置寄存器CFGR的位17：PLLXTPRE设置，我们设置为HSE不分频。
2、PLL时钟源
PLL时钟来源可以有两个，一个来自HSE，另外一个是HSI/2，具体用哪个由时钟配置寄存器CFGR的位16：PLLSRC设置。
HSI是内部高速的时钟信号，频率为8M，根据温度和环境的情况频率会有漂移，一般不作为PLL的时钟来源。
我们选HSE作为PLL的时钟来源。
3、PLL时钟PLLCLK
通过设置PLL的倍频因子，可以对PLL的时钟来源进行倍频，倍频因子可以是:
[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]。
具体设置成多少，由时钟配置寄存器CFGR的位21-18：PLLMUL[3:0]设置。
我们设置为9倍频，即时钟源为HSE=8M,PLLCLK = 8*9=72M。
4、系统时钟SYSCLK
系统时钟来源可以是：HSI、PLLCLK、HSE，具体的时钟配置寄存器CFGR的位1-0：SW[1:0]设置。
我们这里设置系统时钟：SYSCLK = PLLCLK = 72M。
5、AHB总线时钟HCLK
系统时钟SYSCLK经过AHB预分频器分频之后得到时钟叫APB总线时钟，即HCLK，分频因子可以是:
[1,2,4，8，16，64，128，256，512]，
具体的由时钟配置寄存器CFGR的位7-4 ：HPRE[3:0]设置。
我们设置为1分频，即HCLK=SYSCLK=72M。
6、APB2总线时钟PCLK2
APB2总线时钟PCLK2由HCLK经过高速APB2预分频器得到，分频因子可以是:
[1,2,4，8，16]，
具体由时钟配置寄存器CFGR的位13-11：PPRE2[2:0]决定。
我们设置为1分频，即PCLK2 = HCLK = 72M。
7、APB1总线时钟PCLK1
APB1总线时钟PCLK1由HCLK经过低速APB预分频器得到，分频因子可以是:
[1,2,4，8，16]，
具体的由时钟配置寄存器CFGR的位10-8：PRRE1[2:0]决定。
我们设置为2分频，即PCLK1 = HCLK/2 = 36M。
8、设置系统时钟库函数代码分析
c
static void SetSysClockTo72(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
// ① 使能HSE，并等待HSE稳定
RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
// 等待HSE启动稳定，并做超时处理
do {
HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
StartUpCounter++;
} while ((HSEStatus == 0)&&(StartUpCounter !=HSE_STARTUP_TIMEOUT));
if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET) {
HSEStatus = (uint32_t)0x01;
} else {
HSEStatus = (uint32_t)0x00;
}
// HSE启动成功，则继续往下处理
if (HSEStatus == (uint32_t)0x01) {
//-----------------------------------------------------------
// 使能FLASH 预存取缓冲区 */
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;
// SYSCLK周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成2
// 设置成2的时候，SYSCLK低于48M也可以工作，如果设置成0或者1的时候，
// 如果配置的SYSCLK超出了范围的话，则会进入硬件错误，程序就死了
// 0：0 < SYSCLK <= 24M
// 1：24< SYSCLK <= 48M
// 2：48< SYSCLK <= 72M */
FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;
//------------------------------------------------------------
// ② 设置AHB、APB2、APB1预分频因子
// HCLK = SYSCLK
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
//PCLK2 = HCLK
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
//PCLK1 = HCLK/2
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
// ③ 设置PLL时钟来源，设置PLL倍频因子，PLLCLK = HSE * 9 = 72 MHz
RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)
~(RCC_CFGR_PLLSRC
| RCC_CFGR_PLLXTPRE
| RCC_CFGR_PLLMULL));
RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE
| RCC_CFGR_PLLMULL9);
// ④ 使能 PLL
RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
// ⑤ 等待PLL稳定
while ((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0) {
}
// ⑥ 选择PLL作为系统时钟来源
RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;
// ⑦ 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟
while ((RCC->CFGR&(uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08){
}
} else {// 如果HSE启动失败，用户可以在这里添加错误代码出来
}
}四、其它时钟
1、USB时钟
USB时钟是由PLLCLK经过USB预分频器得到，分频因子可以是：
[1,1.5]，
具体的由时钟配置寄存器CFGR的位22：USBPRE配置。
USB的时钟最高是48M。
2、Cortex系统时钟
Cortex系统时钟由HCLK 8分频得到，等于9M， Cortex系统时钟用来驱动内核的系统定时器SysTick，SysTick一般用于操作系统的时钟节拍，也可以用做普通的定时。
3、ADC时钟
ADC时钟由PCLK2经过ADC预分频器得到，分频因子可以是：
[2,4,6,8]，
具体的由时钟配置寄存器CFGR的位15-14：ADCPRE[1:0]决定。
ADC时钟最高只能是14M。
4、RTC时钟
RTC时钟可由HSE/128分频得到，也可由低速外部时钟信号LSE提供，频率为32.768KHZ，也可由低速内部时钟信号LSI提供，
具体选用哪个时钟由备份域控制寄存器BDCR的位9-8：RTCSEL[1:0]配置。
5、独立看门狗时钟
独立看门狗的时钟由LSI提供， 且只能是由LSI提供，LSI是低速的内部时钟信号，频率为30~60KHZ直接不等，一般取40KHZ。
6、MCO时钟输出
MCO是microcontroller clock output的缩写，是微控制器时钟输出引脚。
在STM32 F1系列中 由 PA8复用所得， 主要作用是可以对外提供时钟，相当于一个有源晶振。
MCO的时钟来源可以是：PLLCLK/2、HSI、HSE、SYSCLK，
具体选哪个由时钟配置寄存器CFGR的位26-24：MCO[2:0]决定。
五、配置系统时钟（编程）
0、编程要点：
1、开启HSE/HSI ，并等待 HSE/HSI 稳定。
2、设置 AHB、APB2、APB1的预分频因子。
3、设置PLL的时钟来源，和PLL的倍频因子，设置各种频率主要就是在这里设置。
4、开启PLL，并等待PLL稳定。
5、把PLLCK切换为系统时钟SYSCLK。
6、读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟。
1、使用HSE
HSE作为系统时钟来源
c
void HSE_SetSysClock(uint32_t pllmul)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStartUpStatus = 0;
// 把RCC外设初始化成复位状态，这句是必须的
RCC_DeInit();
//使能HSE，开启外部晶振，野火STM32F103系列开发板用的是8M
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
// 等待 HSE 启动稳定
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
// 只有 HSE 稳定之后则继续往下执行
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS) {
//-----------------------------------------------------------------//
// 使能FLASH 预存取缓冲区
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
// SYSCLK周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成2
// 设置成2的时候，SYSCLK低于48M也可以工作，如果设置成0或者1的时候，
// 如果配置的SYSCLK超出了范围的话，则会进入硬件错误，程序就死了
// 0：0 < SYSCLK <= 24M
// 1：24< SYSCLK <= 48M
// 2：48< SYSCLK <= 72M
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//-----------------------------------------------------------------//
// AHB预分频因子设置为1分频，HCLK = SYSCLK
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
// APB2预分频因子设置为1分频，PCLK2 = HCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
// APB1预分频因子设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//-----------------设置各种频率主要就是在这里设置-------------------//
// 设置PLL时钟来源为HSE，设置PLL倍频因子
// PLLCLK = 8MHz * pllmul
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, pllmul);
//-------------------------------------------------------------//
// 开启PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
// 等待 PLL稳定
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {
}
// 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLK
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
// 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {
}
} else {
// 如果HSE开启失败，那么程序就会来到这里，用户可在这里添加出错的代码处理
// 当HSE开启失败或者故障的时候，单片机会自动把HSI设置为系统时钟，
// HSI是内部的高速时钟，8MHZ
while (1) {
}
}
}2、使用HIS
使用HSI配置系统时钟
c
void HSI_SetSysClock(uint32_t pllmul)
{
__IO uint32_t HSIStartUpStatus = 0;
// 把RCC外设初始化成复位状态，这句是必须的
RCC_DeInit();
//使能HSI
RCC_HSICmd(ENABLE);
// 等待 HSI 就绪
HSIStartUpStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;
// 只有 HSI就绪之后则继续往下执行
if (HSIStartUpStatus == RCC_CR_HSIRDY) {
//-------------------------------------------------------------//
// 使能FLASH 预存取缓冲区
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
// SYSCLK周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成2
// 设置成2的时候，SYSCLK低于48M也可以工作，如果设置成0或者1的时候，
// 如果配置的SYSCLK超出了范围的话，则会进入硬件错误，程序就死了
// 0：0 < SYSCLK <= 24M
// 1：24< SYSCLK <= 48M
// 2：48< SYSCLK <= 72M
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//------------------------------------------------------------//
// AHB预分频因子设置为1分频，HCLK = SYSCLK
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
// APB2预分频因子设置为1分频，PCLK2 = HCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
// APB1预分频因子设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//-----------设置各种频率主要就是在这里设置-------------------//
// 设置PLL时钟来源为HSI，设置PLL倍频因子
// PLLCLK = 4MHz * pllmul
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, pllmul);
//-- -----------------------------------------------------//
// 开启PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
// 等待 PLL稳定
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {
}
// 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLK
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
// 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {
}
} else {
// 如果HSI开启失败，那么程序就会来到这里，用户可在这里添加出错的代码处理
// 当HSE开启失败或者故障的时候，单片机会自动把HSI设置为系统时钟，
// HSI是内部的高速时钟，8MHZ
while (1) {
}
}
}六、使用MCO输出（编程）
MCO 引脚的时钟输出来验证我们的系统时钟配置是否正确。
1、MCO GPIO初始化
MCO GPIO初始化
c
/*
* 初始化MCO引脚PA8
* 在F103系列中MCO引脚只有一个，即PA8，在F4系列中，MCO引脚有两个
*/
void MCO_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 开启GPIOA的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// 选择GPIO8引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
//设置为复用功能推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
//设置IO的翻转速率为50M
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// 初始化GPIOA8
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}2、输出时钟选择
c
// 设置MCO引脚输出时钟，用示波器即可在PA8测量到输出的时钟信号，
// 我们可以把PLLCLK/2作为MCO引脚的时钟来检测系统时钟是否配置准确
// MCO引脚输出可以是HSE,HSI,PLLCLK/2,SYSCLK
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);
RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);七、主函数参考（编程）
主函数调用
c
int main(void)
{
// 程序来到main函数之前，启动文件：statup_stm32f10x_hd.s已经调用
// SystemInit()函数把系统时钟初始化成72MHZ
// SystemInit()在system_stm32f10x.c中定义
// 如果用户想修改系统时钟，可自行编写程序修改
// 重新设置系统时钟，这时候可以选择使用HSE还是HSI
// 使用HSE时，SYSCLK = 8M * RCC_PLLMul_x, x:[2,3,...16],最高是128M
HSE_SetSysClock(RCC_PLLMul_9);
// 使用HSI时，SYSCLK = 4M * RCC_PLLMul_x, x:[2,3,...16],最高是64MH
//HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_16);
// MCO 引脚初始化
MCO_GPIO_Config();
// 设置MCO引脚输出时钟，用示波器即可在PA8测量到输出的时钟信号，
// 我们可以把PLLCLK/2作为MCO引脚的时钟来检测系统时钟是否配置准确
// MCO引脚输出可以是HSE,HSI,PLLCLK/2,SYSCLK
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);
RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);
// LED 端口初始化
LED_GPIO_Config();
while (1) {
LED1( ON ); // 亮
Delay(0x0FFFFF);
LED1( OFF ); // 灭
Delay(0x0FFFFF);
}
}