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) */
   
3. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   
4.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_24MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   * Y  c7 e! p: |8 {+ B1 e
6.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_36MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   , Q) {" E9 f" q; X0 C
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
    / b+ E/ X: o% [; \! O; u2 _
12.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_72MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
    . V; R3 n  @1 n& N

复制代码

1. static void SetSysClock(void)
   2 N$ a4 j: H; Y  r
2. {
   # Z; [& K7 C4 k# J
3. #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
   $ t1 V, r  X3 w& e
4.   SetSysClockToHSE();
   
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   : h9 m4 N- \( N1 i
6.   SetSysClockTo24();
   
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   " K9 E+ A) E- q
8.   SetSysClockTo36();
   2 e& A0 c0 j& Z- i
9. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   
10.   SetSysClockTo48();
    
11. #elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
    
12.   SetSysClockTo56();  
    
13. #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
    0 Q" |# Z6 f! g' F1 m
14.   SetSysClockTo72();
    + Q8 y( }& j& }7 Y6 _
15. #endif
    ! _  x* w. H  \- ]1 H" }

复制代码

- c$ Z/ H4 G: Z: T5 W

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 */
   9 v, ]0 M% L5 ?7 ?! v
3. #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000
   
4. #else
   
5. /* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */
   8 Y0 Q6 S6 c6 @
6. /* #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000 */
   / E0 w" m! G( ^& D
7. /* #define SYSCLK_FREQ_36MHz  36000000 */
   
8. /* #define SYSCLK_FREQ_48MHz  48000000 */
   
9. /* #define SYSCLK_FREQ_56MHz  56000000 */
   : ^7 [: b) d+ A' P( ^% Z
10. #define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000
    
11. #endif
    

复制代码

# |0 B; K6 H9 y% k$ z, v- S1、时钟树
4 w* V" a7 T( L# E6 v

; }9 f7 i' W/ i' k' I

主要时钟
! @& n- X5 ~2 \/ S

• 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]
  
  ! V8 X# v& l8 L

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
  

2、时钟配置
8 u) b& F! s. j$ A. l: M6 V; q! Q
& L1 c; Z0 w: A! z相关库函数
, a# b/ q- j4 h配置函数

1. /*
   
2.         将RCC外设初始化为复位状态
   
3. */
   7 a4 P) ?/ _) Y* I3 c
4. void RCC_DeInit(void);               
   
5. /*
   * r. f' L0 ]# X
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. /*
   
10.         等待时钟源启动稳定，返回SUCCESS,ERROR
    8 l1 r, V8 `, w2 j* `/ Y
11. */
    
12. ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);
    % Q! J2 ~2 Y1 \0 s* K2 `9 S
13. /*
    # C0 Q2 ^! L9 O3 {) a
14.         配置PLL时钟源和PLL倍频因子
    ) }2 P$ F7 k) ^/ W8 U
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]
    ' }5 ]/ u; Z+ ]1 s, X
17. */
    3 f' D/ p3 x7 d3 s% A- M
18. void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);
    
19. /*
    ' I5 d0 g. K4 Z9 W+ l# g) ^' t( X
20.         配置系统时钟，可选参数RCC_SYSCLKSource_HSI,RCC_SYSCLKSource_HSE,RCC_SYSCLKSource_PLLCLK
    
21. */
    
22. void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);
    
23. /*
    
24.         配置HCLK，可选参数RCC_SYSCLK_Div1 [1,2,4,8,16,64,128,256,512]
    ( |3 K) O. _: j/ `9 G$ r, c
25. */
    
26. void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);
    
27. /*
    ) C" x! N, X& c# l8 ?) o
28.         配置PCLK1，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]
    7 ]9 ~" x* @' ?0 m
29. */
    & }- @- U; l) _
30. void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);
    
31. /*
    / E+ q1 \- u# Q, w- u. k
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);
    

复制代码

. X1 N' A+ c% |# q
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
  

- R8 @3 x; h6 J' S7 ~6 |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
  

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
   1 e3 {; y. }0 _" U9 s
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]
   
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. *
   " S. a5 |, h2 [" E4 Z/ Q
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
   
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
   
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
    * p: y! L! O7 j2 F  F0 P
11. * 所以当使用HSI的时候，SYSCLK最大只能是4M*16=64M
    5 f" z/ Q( z+ c! Z, S  j
12. */
    
13. void HSI_SetSysClock(uint32_t pllmul)
    % f1 _, W' f2 T" D8 T5 x- ^; c
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
    2 R# u+ Z; U/ T# p5 r% a
17.     RCC_DeInit();
    ; \. ~8 X( F$ R0 C8 R  S# _- K
18. 
    0 K4 T& \3 ^; N
19.     //使能HSI
    
20.     RCC_HSICmd(ENABLE);
    + ]1 }( l5 h- g9 Q/ 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
    ! C- s5 S  u9 c4 P3 T- i) Y- z& W
24.     if (HSIStartUpStatus == RCC_CR_HSIRDY)
    
25.     {
    
26. //----------------------------------------------------------------------//
    
27.         // 使能FLASH 预存取缓冲区
    6 l& z% q3 J, ]( s* F5 R. T
28.         FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
    ) K0 W  k9 k, j9 @
29.         // SYSCLK周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成2
    - F5 a3 ?& H* f- L" ~
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，
    % z: A- y" f$ R/ [' N$ u! g( i9 G
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
    * t- h$ y5 n7 \1 d: W$ Z
34.         // 2：48< SYSCLK <= 72M
    ! h1 i( e4 `& J5 [7 Y
35.         FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
    ' N! U& x8 u2 \+ l
36. //----------------------------------------------------------------------//
    8 ]' m5 P( Z, S! Q% Q4 B  f& ?
37.         // AHB预分频因子设置为1分频，HCLK = SYSCLK
    
38.         RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
    * L% z& ~( d: W, A0 G6 w
39.         // APB2预分频因子设置为1分频，PCLK2 = HCLK
    . B6 W- E" F$ a$ I# [6 N
40.         RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
    ( d7 m4 r$ _$ F) C; \; B
41.         // APB1预分频因子设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2
    
42.         RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
    
43. //-----------------设置各种频率主要就是在这里设置-------------------//
    
44.         // 设置PLL时钟来源为HSE，设置PLL倍频因子
    0 ^/ {/ I# f4 A2 v5 a
45.         // PLLCLK = 4MHz * pllmul
    ( b4 Q- c& E7 ^/ q
46.         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, pllmul);
    
47. //------------------------------------------------------------------//
    7 G' [- t5 e4 k" D
48.         // 开启PLL
    3 C( O* C: @4 C7 W% p" O
49.         RCC_PLLCmd(ENABLE);
    2 Y" I; C+ U. {7 L3 U
50.         // 等待 PLL稳定
    
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
    
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
    % H( H/ }! s; d0 [; A2 E$ Q2 h" N
57.         while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
    * A: I6 M& ~& s# K! p8 m6 ~
58.         {
    4 ]. Y# g- T# g5 y1 n2 Q! `
59.         }
    1 J8 ]+ t$ z& k9 O
60.     }
    * E* w( z4 ?  D
61.     else
    9 _( e7 V% Y8 }8 E) ]
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
    
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，
    0 r9 r: _7 T  H
65.         // HSI是内部的高速时钟，8MHZ
    9 z/ v8 {3 X  p' c$ i
66.         while (1)
    
67.         {
    
68.         }
    
69.     }
    $ f# f7 i! n1 b3 a( s8 F( j
70. }

复制代码

2 L9 {' Z6 @1 B7 i) y% b3 T7 T2 QMCO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. */
   2 }/ o: O" i; O& w- y. s* T5 N, g
5. void MCO_GPIO_Config(void)
   
6. {
   # F1 e0 Q  n1 n+ r! }  z. l
7.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   + G4 n& |/ y3 S4 v& u0 |: {8 r4 k# |6 t
8.     // 开启GPIOA的时钟
   + M; W7 s; ~0 P6 G* N$ y7 U1 q  a' ^
9.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   
10.     // 选择GPIO8引脚
    " ?7 s: e9 x1 s0 L, }2 Z
11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    1 T) [$ ?/ X2 B
12.     //设置为复用功能推挽输出
    , C" v4 {4 _9 w& T6 q( T+ x
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
14.     //设置IO的翻转速率为50M
    
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
16.     // 初始化GPIOA8
    
17.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
18. }
    

复制代码

输出

1. // MCO 引脚初始化
   
2. MCO_GPIO_Config();
   6 s# V, H1 t0 x- j$ ^- F
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，
   & h) D8 h/ P# V: M5 z+ h
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
   & @7 l, I. u0 P6 |1 B4 L
5. // MCO引脚输出可以是HSE,HSI,PLLCLK/2,SYSCLK
   
6. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);
   
7. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);
   
8. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);
   ( c) ?  T" f! O1 ~( Z0 q! y8 N# E
9. RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);

复制代码

; ~! U4 S+ d! W
Systick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)
     ; G0 Z& s$ ]$ Z8 A1 |
  2. {
     
  3.   if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */
     0 v5 o4 Z1 N6 T( b0 i4 G: B
  4.                                                                
     / B) A5 D: @4 p9 X. O0 l# \9 o
  5.   SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;      /* set reload register */
     # }4 h: M: L" }' X+ @  M
  6.   NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
     
  7.   SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
     ! J5 l" Y* h. A1 |/ Y% z( T* Y
  8.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
     
  9.                    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
     
  10.                    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
      
  11.   return (0);                                                  /* Function successful */
      & P9 u6 _1 v9 d9 N0 ~2 M5 U' e, u
  12. }
      " K9 Z3 T9 ], L7 F

  复制代码
  
  & Y0 [0 v9 g& M: l
  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
  
  
• 对应中断函数
• 1. void SysTick_Handler(void)
     % X8 \: C" W5 Y; }
  2. {
       H; v+ c; u5 X; }3 N4 ^
  3.    
     : C6 ]2 _" C4 |
  4. }
     1 T: T, _  w$ r% c/ H, X, C$ X

  复制代码

  
  
  
  8 V+ }) O( c) W* q, {5 N, a% B

; `3 U4 g) _8 m3 b* D
% [# g: h& o' p( O$ c+ ^/ T
" S+ x8 I* ~% P! f8 N
7 Q) j  j, w( g( x