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
   - h- _8 N4 r: t& ?
2.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_HSE;     /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
3. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   ( Y7 o( k& k" d' b
4.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_24MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   # _9 C: \2 [1 }7 k5 f( k8 G- H
6.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_36MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   / `( i6 l0 C0 I- ]& Y3 Q! {7 f- i
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   / f# a" n8 m+ m2 y) s" e" ^
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
    
12.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_72MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
    . j/ c% D0 Q5 x$ D( m/ t1 v

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1. static void SetSysClock(void)
   
2. {
   / U' q4 }# x3 {, ~) U  m2 Z
3. #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
   1 h# U9 s- c7 F/ Y/ l
4.   SetSysClockToHSE();
   / ~& y# |6 `8 x) i1 G0 ~9 y( j% e
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   , s6 b$ y: p3 Y) C
6.   SetSysClockTo24();
   
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   7 S! n# b* ?- I. j4 O6 p- _
8.   SetSysClockTo36();
   
9. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   
10.   SetSysClockTo48();
    
11. #elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
    
12.   SetSysClockTo56();  
    
13. #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
    . M+ p( T# O( P  J
14.   SetSysClockTo72();
    
15. #endif
    

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% {8 u" N$ t: M( L- W4 i9 V

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 */
   
3. #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000
   
4. #else
   * }" ^# d/ C- f- m: H4 @5 Q& q
5. /* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */
   
6. /* #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000 */
   ( \+ A8 C6 A/ h& [* ~  B
7. /* #define SYSCLK_FREQ_36MHz  36000000 */
   
8. /* #define SYSCLK_FREQ_48MHz  48000000 */
   0 T! R# q8 s! y7 Q6 R4 u
9. /* #define SYSCLK_FREQ_56MHz  56000000 */
   
10. #define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000
    ) O. S2 q" o' H$ T6 I3 }/ v
11. #endif
    - Y% j! s; f/ l$ R, W7 k) K

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* N3 \) q; S( f$ g/ H
9 [9 I8 S% j! a4 n! u; v1、时钟树
2 Z' D, K' [: x  t, _( o

* Y  G* L  ~* V+ U

主要时钟

• 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]
  
  

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
  

7 f  ~: k6 h0 f+ h* [( E9 ^6 T: Q7 M2、时钟配置

相关库函数
配置函数

1. /*
   1 b" u( Z* F/ @, r
2.         将RCC外设初始化为复位状态
   
3. */
   
4. void RCC_DeInit(void);               
   4 S4 g  @  N; O2 y2 w& F
5. /*
   
6.         使能HSE，可选参数RCC_HSE_OFF,RCC_HSE_ON,RCC_HSE_Bypass
   
7. */
   
8. void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);        
   
9. /*
   / n4 Z5 ~- M5 C+ N
10.         等待时钟源启动稳定，返回SUCCESS,ERROR
    + w) D" p0 f! y: X
11. */
    
12. ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);
    % S8 H3 ^# Y4 u' S$ b
13. /*
    ! e! P3 p/ s1 z" r* @* \9 V9 |
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. */
    
18. void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);
    . ^- A$ Z' \' Q' y! {* z4 Z: H
19. /*
    
20.         配置系统时钟，可选参数RCC_SYSCLKSource_HSI,RCC_SYSCLKSource_HSE,RCC_SYSCLKSource_PLLCLK
    
21. */
    + V, B/ @4 r  O0 T0 m5 `+ s6 ~
22. void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);
    . W; n, }; \" X9 G) a
23. /*
    
24.         配置HCLK，可选参数RCC_SYSCLK_Div1 [1,2,4,8,16,64,128,256,512]
    + a9 H# w) V- v. H! Q$ ^& F  N+ n
25. */
    
26. void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);
    ! t" o& G) M0 ~2 H2 b; V" @
27. /*
    4 [4 b( C, @4 v$ i) E8 h
28.         配置PCLK1，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]
    
29. */
    7 N4 A$ Q* Q% U7 [7 K# ]
30. void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);
    5 t8 J$ [% H% V  _
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);
    

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) |% ?; z( }. ~3 C( H3 I
9 Z$ Z( Y, E" T1 {# _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
  4 Q/ z" j' p7 \8 r! u1 s2 ?4 _

) w9 Y2 g8 ?1 ?+ g' h( Q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
  3 B5 _; @5 m/ u: `

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
   ( `0 E6 T: T( N; s& P% Y# O3 D; p
2. * PCLK2 = HCLK = SYSCLK
   . h2 p; C  I# E! n. q- M( {
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]
   , t3 U3 ^! }$ l' ~) G2 L
5. * 举例：HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_9);  则设置系统时钟为：4MHZ * 9 = 72MHZ
   
6. *       HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_16); 则设置系统时钟为：4MHZ * 16 = 64MHZ
   
7. *
   
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
   8 `" A# c& A" v3 x1 i: |% G6 ^8 v, 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
   / h" q" [( o+ u+ E9 }/ t
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
    
11. * 所以当使用HSI的时候，SYSCLK最大只能是4M*16=64M
    
12. */
    6 ]6 V. ~9 e: O8 \% J+ ~" x6 X
13. void HSI_SetSysClock(uint32_t pllmul)
    : s# w. T! x* v5 ?" g/ w
14. {
    
15.     __IO uint32_t HSIStartUpStatus = 0;
    
16.     // 把RCC外设初始化成复位状态，这句是必须的
    ( W' G! G' p4 a! K. l2 K' S
17.     RCC_DeInit();
    4 j9 I  m3 [2 z5 J/ T8 l
18. 
    6 g5 b, x* K' v9 [: F8 P1 g: S4 |
19.     //使能HSI
    
20.     RCC_HSICmd(ENABLE);
      o4 M2 G/ i, I+ }7 B5 ]. a
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
    5 \3 ~' q# @  O
24.     if (HSIStartUpStatus == RCC_CR_HSIRDY)
    ( Z# e+ a, ~  q4 ^/ M; C4 D1 x+ E/ \
25.     {
    - `4 j* e8 a% l' V+ C! k
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
    $ y: X+ h% ]2 w# T9 c" u9 D& t" R
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，
    
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
    $ m$ F1 q" q7 @. P$ v% ?
33.         // 1：24< SYSCLK <= 48M
    ( d5 S; _* j0 F# b- u' `: [
34.         // 2：48< SYSCLK <= 72M
    
35.         FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
    3 Y4 @& ^" L- O$ p9 C' V% G9 c
36. //----------------------------------------------------------------------//
    " s, y2 b" Q1 s3 \* Y8 J$ g3 o7 _
37.         // AHB预分频因子设置为1分频，HCLK = SYSCLK
    5 i. P; R/ M: F8 A% P- ^
38.         RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
    & J  m& e) w: M$ V# ]( l
39.         // APB2预分频因子设置为1分频，PCLK2 = HCLK
    % ?+ y3 C4 n% ?4 h3 h( |: a6 e; L
40.         RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
    3 F: D6 q- ~; n' B; R
41.         // APB1预分频因子设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2
    * A6 V. U( w4 q3 b% B6 m& r
42.         RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
    
43. //-----------------设置各种频率主要就是在这里设置-------------------//
    8 j4 Y) P6 R6 V2 Q0 I
44.         // 设置PLL时钟来源为HSE，设置PLL倍频因子
    
45.         // PLLCLK = 4MHz * pllmul
    ) K: m6 \! f7 s) p- ?6 Y
46.         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, pllmul);
    
47. //------------------------------------------------------------------//
    
48.         // 开启PLL
    
49.         RCC_PLLCmd(ENABLE);
    ) F3 R3 S4 B3 R2 J7 z4 ~& |
50.         // 等待 PLL稳定
    . [/ b7 x; R4 V$ c7 f- ]; t
51.         while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
    
52.         {
    
53.         }
    
54.         // 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLK
    % @' [7 l$ X! B" D+ h* K3 S
55.         RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
    : R# u/ G0 F+ w8 V3 M2 }$ i: A4 T
56.         // 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟
    7 t7 {/ v0 S$ O- k5 W0 f
57.         while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
    . N$ Q8 u+ j. u1 q" l6 x  y5 g! T) h
58.         {
    
59.         }
    6 D  |* H+ r; T
60.     }
    ' a1 L; ~1 T: d7 F
61.     else
    " C5 M/ y$ m; U  I
62.     {
    
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
    6 \! G  q" A2 n
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
    
66.         while (1)
    # P/ q  P! W9 I+ w
67.         {
    2 V# r$ Z, |! f6 h6 g
68.         }
    $ K0 U2 V3 C! T% v, y
69.     }
    / k) g* ~! F7 U7 Y; }* A
70. }

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$ m$ e$ s/ G5 e4 F) [7 k( n$ yMCO输出

MCO GPIO初始化

1. /*
   
2. * 初始化MCO引脚PA8
   
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
   
4. */
   - Y$ k3 i% F6 O  w
5. void MCO_GPIO_Config(void)
   2 r: \& C% f& }0 ~5 M8 H2 r# J. a
6. {
   1 e* R( Z  R) Z3 D; B* b
7.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   $ H8 t# n9 U3 f: N* b; L' W
8.     // 开启GPIOA的时钟
   
9.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   * }" y+ E- {6 F4 I
10.     // 选择GPIO8引脚
    
11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    1 ]7 q& |( w* H8 V5 |/ Y/ a# ?
12.     //设置为复用功能推挽输出
    ) a0 C' L3 r3 l5 {3 q! r6 Y5 P
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
14.     //设置IO的翻转速率为50M
    ; n8 I5 ^( o. {0 V, Y6 i) m+ F
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
16.     // 初始化GPIOA8
    
17.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
18. }
    ; d+ n& t. L; D1 a$ B! l4 x+ ]. T- w

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9 o6 ^* E. J$ V2 E+ ]

输出

1. // MCO 引脚初始化
   8 e" S$ o% m! y) |9 r, g0 K8 O3 H+ s% k
2. MCO_GPIO_Config();
   9 M6 Y0 D* u1 Q% L3 v: g
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，
   
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
   
5. // MCO引脚输出可以是HSE,HSI,PLLCLK/2,SYSCLK
   
6. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);
   . T/ q: [3 M9 |9 ~  n% H& s
7. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);
   9 d0 i6 I/ s$ g" P$ |: [" R
8. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);
   , A% k) G! k- }, Z6 }+ B7 x
9. RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);

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! E- |- {: J5 r
) |( M- d$ C  X- r1 fSystick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)
     1 F  {# F8 t; L( ~! t- G
  2. {
     : o6 L6 G# S9 p7 S  Y7 ?8 @
  3.   if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */
     
  4.                                                                
     # |0 ], f) G8 c$ G" K
  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 */
     * L) B8 v5 P( ~/ f( u
  7.   SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
     
  8.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
     
  9.                    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
     
  10.                    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
      4 }' _7 k3 h5 V; E7 y( W6 y
  11.   return (0);                                                  /* Function successful */
      
  12. }
      5 z' u& n+ K& }: Y

  复制代码
  
  2 [$ g% }6 s, h! a. T6 F
  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
  
  7 b- }! x4 G. U& o5 `. e4 a
• 对应中断函数
• 1. void SysTick_Handler(void)
     
  2. {
     
  3.    
     
  4. }
     ! w" s  x5 U  j

  复制代码

  
  3 _& X1 h$ G+ n. J; {
  
  : K  |2 L* M, d

8 i2 N$ @  u% G' X* S; {; z; R! b0 H
( f3 z/ E. J7 @) Q& E: o4 @! H& K! {5 f" x
* F3 [' S8 j$ o( B4 i' }0 s