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
   7 H% ?' |* q- q. k9 U
2.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_HSE;     /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
3. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   - z( q  x+ Q# W; s* X# O/ ^
4.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_24MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   ! ~$ I. ?, G. X6 T$ t
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   
6.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_36MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
   
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   & D8 W  E9 D: e- y( z
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) */
    : h4 K* E5 V: E5 r
11. #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
    ; K% y( c( c% Q% F4 G3 o! }
12.   uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_72MHz;   /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */
    

复制代码

1. static void SetSysClock(void)
   8 e9 Y4 h; B0 M3 _
2. {
   4 m0 w) h, e9 E% T& x
3. #ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
   
4.   SetSysClockToHSE();
   2 t7 M1 O! ?/ k8 U* e- q
5. #elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
   
6.   SetSysClockTo24();
   
7. #elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
   
8.   SetSysClockTo36();
   9 l$ s! q! r/ N5 l/ Y. F4 i
9. #elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
   
10.   SetSysClockTo48();
    ' V# q/ J- a9 p1 ^9 y
11. #elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
    
12.   SetSysClockTo56();  
    
13. #elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
    2 I. m" e2 j: ]$ i" q0 i! k# v
14.   SetSysClockTo72();
    
15. #endif
    7 R, {# M/ h: R! T! q% i: X8 P6 o

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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
   
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 */
   
9. /* #define SYSCLK_FREQ_56MHz  56000000 */
   
10. #define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000
    
11. #endif
    1 w( U# a! p$ O: h/ V

复制代码

4 q* X9 u6 f, q5 K& P- k7 W( L
1、时钟树

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]
  
  0 w& h" O, ~7 G3 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

, V8 K! Z4 M+ y; D相关库函数
配置函数

1. /*
   : ]- X; U( A4 X: X4 g
2.         将RCC外设初始化为复位状态
   
3. */
   
4. void RCC_DeInit(void);               
   
5. /*
   
6.         使能HSE，可选参数RCC_HSE_OFF,RCC_HSE_ON,RCC_HSE_Bypass
   5 z! x+ o, C- r
7. */
   
8. void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);        
   : X5 ^1 \* c9 Q! C9 c
9. /*
   
10.         等待时钟源启动稳定，返回SUCCESS,ERROR
    
11. */
    
12. ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);
    
13. /*
    , y! o5 T1 @5 A$ K
14.         配置PLL时钟源和PLL倍频因子
    * R+ L( w8 |9 P& E, x2 _
15.         RCC_RLLSource:RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLSource_HSE_Div2,RCC_PLLSource_HSI_Div2
    . t. X9 t3 k9 ?: J' ^
16.         RCC_PLLMul:RCC_PLLMul_2 [2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]
    
17. */
    % w& E' P4 H2 [+ ~% C( R
18. void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);
    8 q5 H1 ^3 E; h/ B6 Z+ E
19. /*
    
20.         配置系统时钟，可选参数RCC_SYSCLKSource_HSI,RCC_SYSCLKSource_HSE,RCC_SYSCLKSource_PLLCLK
    # b* {$ T9 e( \) ]' q; u
21. */
    
22. void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);
    2 P8 t* W- C/ X5 v
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);
    
27. /*
    7 e8 L2 T# n+ E& E
28.         配置PCLK1，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]
    ; q, L1 o$ P# ]5 b: f
29. */
      k7 F7 `2 L, ~1 V% A1 T" I
30. void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);
    
31. /*
    
32.         配置PCLK2，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]
    
33. */
    2 D  T7 s; `1 b8 q; M$ L6 S( R# I8 i1 V
34. void RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);
    , N. U3 Q* j3 @! _4 x

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$ w& B1 W" G$ C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
  

+ n$ N  @- R; w; 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
  

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
   & G; m6 m) l8 d% N
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]
   - ?" u. b' W" Z5 e" V. G
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
   
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
   - @5 b$ v* F  d! |
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
    3 W1 t) `) H* @- J4 y# |
11. * 所以当使用HSI的时候，SYSCLK最大只能是4M*16=64M
    
12. */
    8 u: S( g% v% U0 n; g. A
13. void HSI_SetSysClock(uint32_t pllmul)
    % H0 d! @3 O2 z% o, }) m
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
    ! }! t4 I" }* B) G. t+ K8 z
17.     RCC_DeInit();
    9 B3 c" e+ ^" o. t
18. 
    2 g- u/ D8 p0 V- \( o
19.     //使能HSI
    
20.     RCC_HSICmd(ENABLE);
    
21.     // 等待 HSI 就绪
    " P/ T  |: o3 z  ^4 E
22.     HSIStartUpStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;
    . h* }3 }5 h7 h& c1 l
23.     // 只有 HSI就绪之后则继续往下执行
    & A3 D7 ]( i% d1 L9 m" R
24.     if (HSIStartUpStatus == RCC_CR_HSIRDY)
    
25.     {
    
26. //----------------------------------------------------------------------//
    ; |$ r# L8 e3 i0 G2 y8 o8 m* X
27.         // 使能FLASH 预存取缓冲区
    ( l$ F: M9 K  H, Y) K
28.         FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
    7 g) G. f/ I/ A
29.         // SYSCLK周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成2
    * R; ~3 b- Z) c) k
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，
    $ @0 t/ W3 k/ E; r( d7 Z# m9 t, O
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
    " K, C9 j% v9 d: q3 K7 F' F! C
33.         // 1：24< SYSCLK <= 48M
      \# h* T+ g' f  ]. V9 M; ], q
34.         // 2：48< SYSCLK <= 72M
    ' h. b7 U: o" D0 A: B) G
35.         FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
    * C) J5 n# H% N$ m
36. //----------------------------------------------------------------------//
    ( L/ d3 M( W/ V) q6 `, L6 {
37.         // AHB预分频因子设置为1分频，HCLK = SYSCLK
    
38.         RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
    
39.         // APB2预分频因子设置为1分频，PCLK2 = HCLK
    
40.         RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
    * D7 N! h1 m+ E3 w  X
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 M$ Y% Z) @& }: C2 w. l) W8 @
45.         // PLLCLK = 4MHz * pllmul
    
46.         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, pllmul);
    4 m! p2 Z& R9 [) g
47. //------------------------------------------------------------------//
    
48.         // 开启PLL
    . a2 Q( \! ]' ~2 v  o0 X
49.         RCC_PLLCmd(ENABLE);
    
50.         // 等待 PLL稳定
    
51.         while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
    , M1 j2 p2 d+ v( e; A3 s% N
52.         {
    + z0 T% l& M* U5 V- x1 q, v0 q: q
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)
    
58.         {
    
59.         }
    0 m3 L: d! {# N3 ^
60.     }
    % d. g/ P! n6 L; t" b' n
61.     else
    
62.     {
    * r# d4 }/ J0 c; h
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，
    
65.         // HSI是内部的高速时钟，8MHZ
    
66.         while (1)
    
67.         {
    
68.         }
    
69.     }
    ( N$ }, i  C: Z
70. }

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/ o# @* B0 C2 v) @1 L8 L: V9 xMCO输出

MCO GPIO初始化

1. /*
   3 L6 m# B" U# M% q4 v: t
2. * 初始化MCO引脚PA8
   8 `) ?% x! k+ i- F4 w+ T) {# m/ w
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
   ( y. F3 Q7 l& j, Z2 v+ d3 U( E
4. */
   
5. void MCO_GPIO_Config(void)
   2 ?2 d& D7 N( u/ V; N* O
6. {
   
7.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   # l2 n4 b( u9 i( ?7 N0 d
8.     // 开启GPIOA的时钟
   + y% S( N/ l6 N% @
9.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   
10.     // 选择GPIO8引脚
    
11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
      ]$ {, a* T/ m, s; }" U1 H! o
12.     //设置为复用功能推挽输出
    
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;
    ( O* J  `9 \, a4 ]& n" R) k
16.     // 初始化GPIOA8
    
17.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
18. }
    - ~/ j' g" z' U, C7 J$ b% u

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输出

1. // MCO 引脚初始化
   
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，
   8 e0 j7 n: m: ]
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
   3 `! p# v" A) V3 r( E# ]2 X( A
6. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);
   2 ^8 j0 v, t3 P) B$ v& H1 e
7. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);
   
8. //RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);
   
9. RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);

复制代码

* N9 C0 C- v, u2 `$ e& j; g
3 ~7 `0 N2 [& _5 a- ?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)
     
  2. {
     
  3.   if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */
     
  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 */
     
  7.   SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
     
  8.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
     - m/ o$ J& j& V: R; N- {0 ?
  9.                    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
     1 ]* S' D. s! o
  10.                    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
      
  11.   return (0);                                                  /* Function successful */
      5 c$ y' O+ s2 c7 \. ]+ I1 V% x) l' D
  12. }
      

  复制代码
  
  ( b( N% [3 |. K- p8 s6 k2 S* G! d
  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);
       g2 R3 D' k! L! `/ G9 q. ^2 m- {$ J

  复制代码
  
  
• 对应中断函数
• 1. void SysTick_Handler(void)
     5 l$ v  B/ J7 D+ a9 g3 v
  2. {
     1 ~" J6 C2 Y. M2 S
  3.    
     
  4. }
     

  复制代码

  
  
  
  , L6 y  W0 f, d/ ^0 }9 ^

' T# J, z6 E& x, [
/ \1 g: i! R1 u' z

7 v6 H5 Z6 x% p. t3 d2 c