0、前言

RCC-复位和时钟控制器

可以实现配置系统时钟SYSCLK，配置AHB(HCLK)总线时钟，配置外设APB1(PCLK1)和APB2(PCLK2)时钟

库函数的标准配置为PCLK2=HCLK=SYSCLK=PLLCLK=72M,PCLK1=HCLK/2=36M

系统初始化时会调用函数实现时钟配置。

1. #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
   
2.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_HSE;     /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   - `6 w$ H/ @  n: _' x- k
3. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   $ u  W1 T# f1 x  A, f
4.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_24MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   
6.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_36MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   9 h) F5 }2 Z$ O4 U9 E# w
8.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_48MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
9. #elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
   
10.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_56MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
    
11. #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
    - w! `: \/ l) W( O7 M/ |
12.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_72MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
    

复制代码

1. static void SetSysClock(void)
   + a9 ?2 v, x! w! Q6 h
2. {
   / n( Q6 }  Y( k$ |/ r
3. #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
   7 B& U) K  t" d8 }
4.   SetSysClockToHSE();
   
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   
6.   SetSysClockTo24();
   & C+ v% C/ u: B& t, ?6 _- S
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   : |1 P1 P+ `4 s! M* {6 ?
8.   SetSysClockTo36();
   ! M$ D( b$ Y( c: h
9. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   & |# |# {- ^4 g: e
10.   SetSysClockTo48();
    
11. #elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
    
12.   SetSysClockTo56();  
    
13. #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
    
14.   SetSysClockTo72();
    
15. #endif
    

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0 R: x+ r8 L# h/ F6 F6 ~

在system_stm32f10x.c文件中可更改宏定义改变系统时钟频率

1. #if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
   
2. /* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */
   8 D( Y, V. P* S' N
3. #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000
   " Y! t" p5 z) g3 |9 Z, z# ]
4. #else
   + i) `; k* F  i( j! R
5. /* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */
   
6. /* #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000 */
   
7. /* #define SYSCLK_FREQ_36MHz  36000000 */
   
8. /* #define SYSCLK_FREQ_48MHz  48000000 */
   2 i' E/ n6 K3 ~) W3 s2 R# A
9. /* #define SYSCLK_FREQ_56MHz  56000000 */
   
10. #define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000
    4 i* ?( T. u% N
11. #endif
    

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8 H* x3 I: Q0 n" D0 Z1、时钟树
: y; h. y: W' ?: m
5 N, [/ R# l$ N( P

主要时钟
" B3 b3 C2 Z* D; G, _* g+ Q/ |# l

• HSE：高速外部时钟，可由有源晶振或无源晶振提供，4-16MHz
  PLL以HSE为来源时可设置不分频或2分频
• PLL：锁相环时钟源，可配置来自HSE或HSI/2
• PLLCLK：锁相环时钟，可设置倍频[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]
• SYSCLK：系统时钟
• HCLK：AHB总线时钟，系统时钟经AHB预分频得到，分频因子[1,2,4,8,16,64,128,256,512]
• PCLK1：APB1总线时钟，由HCLK通过低速APB1预分频得到，分频因子[1,2,4,8,16]
• PCLK2：APB2总线时钟，由HCLK通过高速APB2预分频得到，分频因子[1,2,4,8,16]
  
  . p, N( @) h& P" @- c4 o+ M

其他时钟

• USB时钟：由PLLCLK通过USB预分频器得到，分频因子[1,1.5]
• Cortex系统时钟：由HCLK8分频得到，用来驱动内核的系统定时器SysTick
• ADC时钟：由PCLK2经ADC预分频得到，分频因子[2,4,6,8]
• RTC时钟：由HSE/128或LSE或LSI得到
• MCO时钟：输出时钟，可由PLLCLK/2,HSI,HSE,SYSCLK配置
  

4 F" N# F+ @+ F" X) r+ H2、时钟配置

相关库函数
配置函数
% S& ^2 c6 }! C+ q: ^

1. /*
   # b. V7 u+ A! a: z
2.         将RCC外设初始化为复位状态
   
3. */
   ( t! B$ J# D# p4 [. b
4. void RCC_DeInit(void);               
   
5. /*
   3 ?; q# B: m+ i6 y7 c: |
6.         使能HSE，可选参数RCC_HSE_OFF,RCC_HSE_ON,RCC_HSE_Bypass
   
7. */
   ' ~* D# g& m5 Y6 J  D
8. void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);        
   
9. /*
   
10.         等待时钟源启动稳定，返回SUCCESS,ERROR
    - e6 W9 b4 ~. [
11. */
    
12. ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);
    
13. /*
    
14.         配置PLL时钟源和PLL倍频因子
    
15.         RCC_RLLSource:RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLSource_HSE_Div2,RCC_PLLSource_HSI_Div2
    
16.         RCC_PLLMul:RCC_PLLMul_2 [2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]
    
17. */
    + E! w* X! S% z
18. void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);
    
19. /*
    
20.         配置系统时钟，可选参数RCC_SYSCLKSource_HSI,RCC_SYSCLKSource_HSE,RCC_SYSCLKSource_PLLCLK
    ( k# m( c' l4 J
21. */
    $ ~2 B# B  i+ e$ x
22. void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);
    $ F" i& n. c  z  E3 v$ \' i( P2 {
23. /*
    
24.         配置HCLK，可选参数RCC_SYSCLK_Div1 [1,2,4,8,16,64,128,256,512]
    
25. */
    
26. void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);
    8 n, {" C& {. r' w6 M2 t
27. /*
    . B  y' l3 t. e. S
28.         配置PCLK1，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]
    
29. */
    0 [; {, c- S) L' J3 K% K0 b+ S
30. void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);
    7 z3 V, p3 v3 C# e) X
31. /*
    
32.         配置PCLK2，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]
    
33. */
    
34. void RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);
    0 C9 D' |3 Y3 {

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使用HSE配置系统时钟

• 1、开启HSE ，并等待 HSE 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
  

. n0 ], P) `" z' t使用HSI配置系统时钟

• 1、开启HSI ，并等待 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
  9 \2 C9 b" _8 F  y1 F+ Y  C, V/ R

1. /* 设置 系统时钟:SYSCLK, AHB总线时钟:HCLK, APB2总线时钟:PCLK2, APB1总线时钟:PCLK1
   
2. * PCLK2 = HCLK = SYSCLK
   
3. * PCLK1 = HCLK/2,最高只能是36M
   
4. * 参数说明：pllmul是PLL的倍频因子，在调用的时候可以是：RCC_PLLMul_x , x:[2,3,...16]
   / p3 c2 c' c4 B8 O, i3 [
5. * 举例：HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_9);  则设置系统时钟为：4MHZ * 9 = 72MHZ
   # {8 j) l- U. k. K5 T- R* B6 t8 Q! S
6. *       HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_16); 则设置系统时钟为：4MHZ * 16 = 64MHZ
   
7. *
   $ x7 b* e5 S! L8 n
8. * HSI作为时钟来源，经过PLL倍频作为系统时钟，这是在HSE故障的时候才使用的方法
   3 |3 e" `" I1 W: {: d
9. * HSI会因为温度等原因会有漂移，不稳定，一般不会用HSI作为时钟来源，除非是迫不得已的情况
   . {3 `3 Q2 [* h5 X2 X4 _
10. * 如果HSI要作为PLL时钟的来源的话，必须二分频之后才可以，即HSI/2，而PLL倍频因子最大只能是16
    , ~- W1 v5 w9 A  u
11. * 所以当使用HSI的时候，SYSCLK最大只能是4M*16=64M
    
12. */
    . [4 h: o* m& V& m
13. void HSI_SetSysClock(uint32_t pllmul)
    
14. {
    
15.     __IO uint32_t HSIStartUpStatus = 0;
    3 O- l/ z: y! z: x
16.     // 把RCC外设初始化成复位状态，这句是必须的
    
17.     RCC_DeInit();
    
18. 
    
19.     //使能HSI
    
20.     RCC_HSICmd(ENABLE);
    8 q- {$ a7 U' `+ ~, Q
21.     // 等待 HSI 就绪
    
22.     HSIStartUpStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;
    
23.     // 只有 HSI就绪之后则继续往下执行
    
24.     if (HSIStartUpStatus == RCC_CR_HSIRDY)
    
25.     {
    & Q4 x' p! T% g& e/ U2 b% e
26. //----------------------------------------------------------------------//
    
27.         // 使能FLASH 预存取缓冲区
    
28.         FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
    
29.         // SYSCLK周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成2
    
30.         // 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，
    9 `! x* K8 z# [! o  j  Q' ]
31.         // 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
    
32.         // 0：0 < SYSCLK <= 24M
    
33.         // 1：24< SYSCLK <= 48M
    
34.         // 2：48< SYSCLK <= 72M
    7 n% @, j; j% V' x/ C- ]( N
35.         FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
    - T6 \5 F" E* Q* y$ U7 V8 l- j
36. //----------------------------------------------------------------------//
    * f- w4 u- a! J( f. e1 n2 {% v
37.         // AHB预分频因子设置为1分频，HCLK = SYSCLK
    / a6 h! j: V+ M3 P- v) W
38.         RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
    
39.         // APB2预分频因子设置为1分频，PCLK2 = HCLK
    5 ?) Q) d  G! S
40.         RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
    
41.         // APB1预分频因子设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2
    " B/ _2 V9 v3 i' ?3 P( n9 _, e
42.         RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
    ) }) u9 X+ T9 T
43. //-----------------设置各种频率主要就是在这里设置-------------------//
    1 b1 Y9 N1 B) D. x3 m
44.         // 设置PLL时钟来源为HSE，设置PLL倍频因子
    ' S" U# d; D" w' M; g
45.         // PLLCLK = 4MHz * pllmul
    
46.         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, pllmul);
    9 t5 X( p1 [7 F' A( o. U0 e
47. //------------------------------------------------------------------//
    & k2 _5 q& \, m. \
48.         // 开启PLL
    
49.         RCC_PLLCmd(ENABLE);
    
50.         // 等待 PLL稳定
    # e- V& A. X$ R+ K$ z
51.         while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
    1 |- U. ]7 d; N
52.         {
    ) a; k7 X$ V- p, W* p
53.         }
    
54.         // 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLK
    
55.         RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
    
56.         // 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟
    
57.         while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
    : A' a$ n$ Z7 u2 X( a6 v# {5 a5 t
58.         {
    
59.         }
    
60.     }
    
61.     else
    2 M+ E$ K2 T. T4 g
62.     {
    / q- B6 J$ Z& Z( O5 w
63.         // 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
    & ]- x6 w4 n# t" O
64.         // 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，
    
65.         // HSI是内部的高速时钟，8MHZ
    " D7 X7 D( h1 l3 n% ?" z
66.         while (1)
    8 ^1 V) ]5 s. T4 q: W6 Z' `8 @5 Z  X
67.         {
    , B  C6 R* f6 _1 W; p2 U% b( W3 S
68.         }
    
69.     }
    
70. }

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( D5 Q: K6 ]3 ]% {% L6 C$ jMCO输出

MCO GPIO初始化

1. /*
   : W) B8 G2 t" ?& Q, B# \. c
2. * 初始化MCO引脚PA8
   . ~# V, K9 m0 [! f* F6 m4 X
3. * 在F1系列中MCO引脚只有一个，即PA8，在F4系列中，MCO引脚会有两个
   5 ^, k% A' d# |: k# ?/ @; O# i
4. */
   
5. void MCO_GPIO_Config(void)
   ' Y" A' Z9 i# l5 }' {% h! a% x5 m
6. {
   
7.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
8.     // 开启GPIOA的时钟
   $ d" G, p  l! k. L* i
9.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   
10.     // 选择GPIO8引脚
    
11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    . O, L5 y3 H( I
12.     //设置为复用功能推挽输出
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    - I0 @7 R$ r# |6 P  Z
14.     //设置IO的翻转速率为50M
    + s3 y5 O% {0 e) d
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    / B& t/ k! ]* j6 V; \9 x1 s
16.     // 初始化GPIOA8
    
17.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    * N& {5 h$ v+ j% e
18. }
    * f4 ]6 A- Q' N. B& T/ t

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输出

1. // MCO 引脚初始化
   0 c# b% p: I: J4 \) i  x
2. MCO_GPIO_Config();
   
3. // 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，
   ' z4 R+ Z) f7 T+ Z4 d
4. // 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
   ! }- I: t$ W9 G2 {5 y3 O
5. // MCO引脚输出可以是HSE,HSI,PLLCLK/2,SYSCLK
   
6. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);
   2 a7 }8 Z0 V4 y8 h' Z$ y
7. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);
   $ S/ Z0 y. G/ n4 m& @' `- h+ s
8. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);
   6 C  w  b/ o- [( G; n
9. RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);

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' o7 P4 x& z* `( V" OSystick系统定时器简介

SysTick——系统定时器是属于 CM3 内核中的一个外设，内嵌在 NVIC 中。

系统定时器是一个 24bit 的向下递减的计数器，计数器每计数一次的时间为 1/SYSCLK，一般我们设置系统时钟 SYSCLK 等于 72M。当重装载数值寄存器的值递减到 0 的时候，系统定时器就产生一次中断，以此循环往复。

因为 SysTick 是属于 CM3 内核的外设，所以所有基于 CM3 内核的单片机都具有这个系统定时器，使得软件在 CM3 单片机中可以很容易的移植。系统定时器一般用于操作系统，用于产生时基，维持操作系统的心跳。

相关库函数

• SysTick配置函数
  1. static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
     , M' v! S+ C  [. N" t+ M
  2. {
     * H# q$ J2 R  `7 i0 T" @
  3.   if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */
     1 v7 R: g3 w6 |3 j, p
  4.                                                                
     
  5.   SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;      /* set reload register */
     
  6.   NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
     ( j6 T- C, ~1 J: M
  7.   SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
     " t, P1 P+ \6 O7 z2 |1 n) l
  8.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
     
  9.                    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
     1 i4 t/ K# W) U
  10.                    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
      
  11.   return (0);                                                  /* Function successful */
      1 r( E3 P7 C/ v1 h% J* l
  12. }
      

  复制代码
  
  + F4 z, l# X! {0 |# p
  ticks用来设置重载寄存器的值，最大不超过 ，当寄存器值递减到0时产生中断，随后重载、递减，循环往复。
  每一个tick对应1/SYSCLK 秒
  每次中断间隔时间为
• ，当寄存器值递减到0时产生中断，随后重载、递减，循环往复。
• 修改系统定时器中断优先级(非必要)
  1. NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);
     

  复制代码
  
  4 x6 J; A( b# V6 X. ]2 ]
• 对应中断函数
• 1. void SysTick_Handler(void)
     
  2. {
     
  3.    
     $ v  h1 j9 h" t) C" `
  4. }
     ( O- d# G6 p6 F3 s  v( w2 ^

  复制代码

  
  
  
  & V% X) z) U5 T6 T: d' o' Y

; D% `! c6 Y6 Z! l