STM32MP1 M4裸机CubeIDE开发指南

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STMCU小助手发布时间：2022-9-21 16:06

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文章简介:	STM32MP1 M4裸机CubeIDE开发指南

第九章 STM32MP1时钟系统
如果让你用一句话来形容时钟，你会怎么说？
A同学说：“时钟是单片机的心脏”；
B同学说：“军训方队训练时的121”；
C同学说：“时钟是单片机的能量”；
D同学说：“早上的闹铃”；
…
可见，时钟是多么的重要。
本章节我们来了解STM32MP1的时钟系统，并分析HAL库中和时钟相关的API函数，然后通过STM32CubeMX插件生成时钟初始化代码，通过分析工程代码去学习STM32MP1的系统时钟初始化步骤。
本章将分为如下几个小节：
9.1、认识时钟树；
9.2、RCC寄存器介绍；
9.3、时钟相关API函数；
9.4、配置系统时钟实验；
9.5、实验代码分析；

9.1 认识时钟树
时钟是单片机运行的基础，相当于心跳，没有时钟，单片机就无法工作。为什么这么说呢？我们知道，寄存器是CPU内部的元件，由锁存器或触发器构成，触发器的置1、清0和置数的功能是靠其外部提供的时钟脉冲来产生跳变的，如果没有这个脉冲信号，电路就没有数字跳变，也就没有时序，单片机也就没有工作。时钟就像是人的心脏，这个恰当的比喻把时钟的重要性概括的淋漓尽致。
听说过时钟，但时钟树又是啥？前面我们说单片机的运行需要时钟脉冲来驱动，这个脉冲由源始晶体振荡器提供时钟输入，经过各级电路的处理，最终传输给各个设备，设备获得一定时钟频率以后开始工作。时钟的这种传输过程就好比一棵大树的养分供给给其它分支，树上的主干和树枝就好比时钟的总线，树叶就像是外设，时钟就是通过总线传输给设备的。
9.1.1时钟源
51单片机的一个系统时钟就可以解决一切，但STM32不一样，STM32有5个输入时钟源（Input Clock）可以用，分为2个外部时钟和3个内部时钟。
下面我们看看这几种时钟源。
（1）2个外部时钟源：
高速外部振荡器 (HSE)
可通过外接有源或者无源晶振驱动，支持 4 MHz 到 48 MHz 频率范围内的晶振。如果要使用外部晶振，在STM32CubeIDE上配置的时候，请根据板子上外部焊接的晶振频率来配置，正点原子STM32MP157开发板的核心板上外接了24MHz有源晶振。
低速外部振荡器 (LSE)
可通过外接晶振驱动，固件库中默认配置32.768 kHz（见7.4.1小节）。正点原子STM32MP157开发板的核心板上外接了32.768KHz无源晶振，主要用于驱动RTC 实时时钟和唤醒功能。
（2）3个内部时钟源：
高速内部振荡器 (HSI)
频率约为8、16、32、64 MHz，在固件库中默认配置为64 MHz。HSI比HSE具有更快的启动时间，大约几微秒。
低速内部振荡器 (LSI)
频率约为32 kHz，实际值可能会因为电压和温度而变化。主要用于看门狗。
低功耗内部振荡器 (CSI)
频率约是为4MHz，主要用于低功耗。
以上2个外部时钟源都是由芯片外部晶振产生时钟频率，其精度较高，而内部的时钟源可能因为受到温度的变化，频率发生变化，也就是存在“温飘”的情况，即使经过校准以后，精度也比外部晶振低，对于日常普通的短时间计时，使用内部时钟相差不大，对于较长时间计时就不建议使用内部时钟了。使用内部时钟可以降低成本，例如在一些白色家电中，一些家电产品为了降低成本，把电路板上外接的晶振去掉，程序改用内部时钟来工作。
大家可能会问，为什么STM32 要有多个时钟源呢？
我们知道，在同一个电路中，外设开的越多以及频率越高，功耗就越大，同时抗电磁干扰能力也会越弱。在实际的使用中我们并不是所有外设都会用到，有时候只是用到其中的某几个功能，如果打开用不到的外设，功耗会变大，而对于用到的外设，有的外设可能用不到系统时钟那么高的频率，例如看门狗或者RTC只需要几十KHz的时钟就可以工作了。ST在设计芯片的时候也是考虑到了这一点，对复杂的MCU采用多时钟源的方法来解决，并用时钟树来管理，将所有的外设时钟都关掉，用到什么外设，就使能对应的外设时钟即可。下面，我们来看看STM32MP1的时钟树。
9.1.2时钟树

图9.1.2. 1时钟树框图
注：
①图中的表示动态时钟选择器，图中的D符号表示动态选择开关，即时钟选择器允许即时重新配置选择输入的时钟源，两个输入之间的过渡无干扰。仅当目标时钟源准备就绪（启动延迟或PLL锁定后时钟稳定）时，才从一个时钟源切换到另一时钟源。如果选择了尚未准备好的时钟源，则在时钟源准备就绪时进行切换。
②图中的部分时钟命名：

表9.1.2. 1时钟命名

外部时钟输入
图中①处是外部时钟输入引脚，当使用HSE时，HSE在OSC_IN引脚接收外部时钟源，当使用LSE时，LSE在OSC32_IN引脚接收外部时钟源。

表9.1.2. 2外部时钟输入引脚
2. MCO时钟输出
②处是MCO微控制器时钟输出（microcontroller clock output）部分。
MCO1和MCO2是时钟输出，通过芯片引脚可以给外部的芯片提供时钟，可以节省晶振，节约成本。MCO1和MCO2时钟输出通过配置RCC_MCO1CFGR寄存器来实现，具体配置可以参考手册详细说明。
时钟输出 Pin name

表9.1.2. 3 MCO时钟输出引脚
MCO1SEL和MCO2SEL是时钟源选择器，分别选择MCO1和MCO2的时钟来源；
MCO1DIV和MCO2DIV是时钟分频器（也叫预分频器），取值范围是1~16；
MCO1时钟源来自hse_ck、lse_ck、his_ck、lsi_ck和csi_ck，用于输出HSI，HSE，CSI，LSI或LSE时钟。
MCO2时钟源来自mpuss_ck、axiss_ck、mcuss_ck、pll4_p_ck、hse_ck和hsi_ck，用于输出MPUSS、AXISS、MCUSS、PLL4（PLL4_P）、HSE或HSI时钟。

3. 锁相环PLL
③处是和锁相环有关部分。
PLL(Phase Locked Loop) 锁相环路，其作用是使外部的输入信号与内部的振荡信号的相位同步，在STM32中主要用于分频和倍频。STM32MP1有4个锁相环，分别为PLL1、PLL2、PLL3和PLL4：
PLL1，用于向MPU子系统提供时钟；
PLL2，用于向AXI子系统、DDR和GPU提供时钟；
PLL3，用于向MCU子系统提供时钟并为外设生成内核时钟；
PLL4，用于生成外设的内核时钟。
④是PLL时钟源选择器。
锁相环输入时钟源有三个：his_ck、hse_ck 和csi_ck，分别对应HSI、HSE和CSI的时钟。我们可以配置某个锁相环选择对应的时钟源。
⑤是PLL时钟源分频器
DIVM1、DIVM2和DIVM3和DIVM4分别是PLL1、PLL2、PLL3和PLL4的分频器，取值范围都是1~64，表示将输入时钟源进行分频。
⑥是锁相环
其中PLL1是一个输入一个输出，PLL2、PLL3和PLL4是一个输入三个输出。
我们以PLL3为例子分析一下锁相环的内部结构：
VCO表示输出频率；
DIVN表示VCO的倍数；
DIVP、DIVQ和DIVR表示预分频器；
SSCG扩频时钟发生器，可以减少EMI峰值的数量，一般不用设置；
FRACV是分数倍频系数，它和DIVN一起组成PLL的倍频系数，当FRACV等于0的时候表示在整数模式下，大于0的时候表示在小数（或者说分数）模式下。
PLL输出的频率有两种计算方法，我们以PLL3输出pll3_p_ck为例，其它锁相环的输出计算方法类似，时钟源默认使用HSI，即64MHz。
在整数模式下使用PLL：

在小数模式下使用PLL：
注：
手册中公式的(DIVN + 1)其实就相当于我们上面公式中的DIVN，因为STM32CubeMX插件中是这样计算的，我们的公式中就跟STM32CubeMX插件的计算方式一致。

图9.1.2. 2参考手册上的公式
例如，在整数模式下（FRACV为0），当设置分频器DIVM3为4，DIVN为26，预分频器DIVP为2时，计算出pll3_p_ck为208MHz。如果再设置FRACV的值为10，根据上述计算出pll3_p_ck约为208.009766MHz。在STM32CubeMX插件上，我们手动配置这几个参数，结果和我们计算的结果一致，如下图所示：

图9.1.2. 3 整数模式

图9.1.2. 4分数模式
4. 子系统时钟
⑦处是子系统时钟，RCC处理三个子系统时钟：mpuss_ck、axiss_ck和mcuss_ck。其中mpuss_ck给MPU提供时钟，axiss_ck给AXI互联矩阵提供时钟，mcuss_ck给MCU提供时钟。上电复位后，所有的PLL和CSI以及HSE关闭，默认将HSI选择为整个系统的主时钟，因此，子系统时钟默认来自HSI。当系统运行时，用户可以选择子系统的时钟源。
我们来查看子系统部分的详细框图：

图9.1.2. 5子系统框图
mpuss_ck的频率最大可以是650MHz或者800MHz，这个根据所用的器件型号决定，STM32MP157A的MOU主频为650MHz，STM32MP157D的MPU主频为800MHz。 axiss_ck时钟最大是266 MHz，其经过AXIDIV分频器分频后分流为几路，给总线提供时钟。mcuss_ck时钟最大为209 MHz，经过MCUDIV分频器分频以后也是分成了几路。
pclk4和pclk5最大为133 MHz，pclk1、pclk2、pclk3最大为104.5 MHz。
子系统时钟汇总如下表格所示：

表9.1.2. 4子系统时钟信息表
5. CPU、AXI总线矩阵和外设时钟
在STM32CubeMX插件上，我们可以看更具体的时钟树框图，如下图：
A处是时钟源，可选外部时钟或者内部时钟，要用外部时钟的话，必选先使能外部时钟；
B处是锁相环PLL；
C处是内部时钟输出MCO1和MCO2；
黄色区域是子系统时钟；
紫色区域是专门给CA7外设提供时钟的总线时钟，分别是AXI、AHB5、AHB6、APB4、APB5，；
蓝色区域是给MPU和MCU提供时钟，其中，MPU时钟最大是650或800MHz，MCU时钟最大是209MHz，MCU有一个内核外设Systick，频率最大也是209MHz；
绿色区域中AHB1-4、APB1-3 是提供给 CM4 外设使用的；
红色区域是内核外设时钟具体配置部分，默认没有使能，是灰色，只要在 STM32CubeMX 使能了对应的外设，对应外设的时钟就会由灰色变成蓝色。
注：
RCC为整个电路提供时钟，为了避免造成误解，和参考手册一致，使用以下术语：
•外设时钟：
外设时钟是RCC提供给外设的时钟，可以为外围设备提供两种时钟：
–总线接口时钟
–内核时钟
这里的外设有分普通的外设和内核外设。外设将从RCC接收一个或多个总线接口时钟，该时钟通常是AHB，APB或AXI总线接口时钟，具体取决于外围设备连接的总线。
某些外设仅需要总线接口时钟（例如GPIOx、ETZPC、EXTI 、IPCC 、WWDG1、DMAx …）。
一些外设可能还需要专用时钟来处理接口功能，该时钟称为内核时钟。例如，诸如SAI、ETH、FMC、GPU等这些的外设需要生成特定且准确的主时钟频率，这需要专用的内核时钟频率。
•CPU时钟
CPU时钟是提供给CPU的时钟mpuss_ck。MCU时钟是mpuss_ck。
•总线矩阵时钟
总线矩阵时钟是提供给不同桥（APB，AHB或AXI）的时钟。
图中，表示APB总线的分频器，里边的数值表示分频因子。表示是时钟源选择器。
STM32CubeMX插件上的时钟树比较形象，很好理解，图中的一些符号可能和我们参考手册上看到的不一样，不过根据字面上的意思可以知道大概对应了哪些设备。我们可以通过STM32CubeMX插件来配置时钟，然后自动生成时钟的初始化代码。

图9.1.2. 6 STM32CubeMX时钟树
对于内核外设时钟，我们以SPI为例子来说明一下：

图9.1.2. 7 SPI时钟框图
PKCS (Peripheral Kernel Clock Selection)是外设内核时钟选择单元，用于选择某个外设的内核时钟来源。PCKE(Peripheral ClocKs Enable)是外设时钟使能单元，用于是否启用时钟输出到外设中。
如上图，SPI6的内核时钟源来自于APB5总线（pclk5）、PLL（PLL3和PLL4）、HSI、CSI和HSE中的某一个，具体是哪一个由PKCS决定。其中，HSI和CSI用于低功耗中，PLL4在需要时具有更高的灵活性，例如，它允许通过PLL3更改MCU总线的频率，而不会影响某些串行接口的速度。
SPI6的PCKE有两个时钟部分，一个是来自于APB5总线接口的spi_pclk，一个是来自于内核时钟spi_ker_ck。PCKE决定是否启用SPI6的时钟，其它内核外设也是通过PCKE来开启的。由此可见，各个外设时钟基本都是可控的，不用的外设，就关闭对应的时钟，用到的外设，就根据分频器来配置，选择一个适合频率的时钟源，然后再开启外设时钟，这样的设计大大降低了功耗。
根据STM32CubeMX插件上的时钟树，ST给出了一张总线框图，如下图，从图中可以看出哪些外设挂在哪根总线上，以及总线的最大时钟频率是多少等信息。
下图中，AXI互联矩阵主要用于Cortex-A7 CPU子系统和高带宽的设备（USBH、ETH、SDMMC1/2、MDMA、GPU和 LTDC等）。MLAHB高性能总线主要用于Cortex-M4子系统和相关的设备（GPIO、ADC、SRAM、OTG、DMA1/2和SDMMC3等）。APB低速总线主要用于低带宽的周边外设（如UART、USB、SPI、I2C等）之间的连接，也称之为外围总线。

图9.1.2. 8 STM32MP157A/D系统总架构图
6. 时钟安全系统（CSS）
如果启用外部时钟HSE和LSE的话，硬件将启用HSE或者LSE上的CSS。我们在上面的框图以及STM32CubeMX插件上的时钟树均可以看到CSS模块。如下图，右边的是框图中的部分截图，右边的是STM32CubeMX插件上具体的截图。图中配置HSE为PLL3的时钟来源，在并将pll3_p_ck（PLL3P）作为MCU子系统的时钟源，可以看到Enable CSS模块自动变为深蓝色，表示使能了CSS。而没有使用的LSE，对应的Enable CSS模块颜色为灰色。

图9.1.2. 9外部时钟CSS
RCC具有时钟安全系统（CSS），允许应用程序检测外部时钟（HSE、LSE）是否由于意外原因而停止翻转。
如果使用的是HSE，在检测到故障的情况下，CSS将生成系统重置，并保护BKPSRAM的敏感数据。时钟安全系统可以由应用软件通过HSECSSON位激活，（但无法通过软件清除HSECSSON位），即使将HSEON设置为0，也可以激活HSECSSON位。当启用并准备好HSE并且HSECSSON设置为“ 1”时，硬件将启用HSE上的CSS。当禁用HSE时， HSE上的CSS会被禁用。
如果使用的是LSE，如果检测到故障，CSS将生成故障事件，禁用提供给RTC的时钟并保护BKPSRAM的敏感数据。也可以通过应用程序将RCC_BDCR寄存器的LSECSSON位置1来激活LSE上的时钟安全系统（CSS），但必须按照以下顺序在LSE上激活CSS：
①将LSEON设置为’1’，并等待LSERDY =‘1’；
②通过RTCSRC字段选择LSE时钟；
③设置LSECSSON 到“ 1”。
关于CSS，我们这里不做深入研究，感兴趣的可以查阅参考手册以及ST官网相关介绍。
9.2 RCC寄存器介绍
下面我们来看看RCC相关的寄存器。RCC寄存器分为RCC TrustZone相关寄存器，RCC振荡器时钟相关寄存器，HSI、CSI、MCO1和MCO2、AXI、AHB、APB、PLL、MPU和MCU相关寄存器，还有外设的内核时钟选择寄存器。这么多寄存器，我们要配置哪个寄存器就查看对应寄存器即可，这里就不一一介绍所有的寄存器了。而且HAL库已经将这些寄存器封装好了，调用HAL库即可控制这些寄存器。
9.2.1 寄存器分类介绍

RCC振荡器时钟相关寄存器
RCC振荡器时钟寄存器有RCC_OCENSETR、RCC_OCENCLRR、RCC_OCRDYR。
（1）RCC振荡器时钟使能设置寄存器（RCC_OCENSETR）

图9.2.1.1 RCC_OCENSETR寄存器
RCC_OCENSETR时钟用于使能（HSE、HSI、CSI）时钟，向该寄存器写入0无效，将对应的位置1则开启对应的时钟。如果TZEN = MCKPROT =‘1’，则只能在安全模式下修改此寄存器。在时钟恢复序列期间，不允许对该寄存器进行写访问。
该寄存器配置也比较简单，以HSE为例，如要开启HSE，则先将第8位HSEON置1来开启HSE时钟，再根据是否使用旁路模式来配置第10位HSEBYP，如果使用安全模式，则配置HSECSSON。
（2）RCC振荡器时钟使能清除寄存器（RCC_OCENCLRR）

图9.2.1.2 RCC_OCENCLRR寄存器
该寄存器用于清除寄存器对应的位，对位写0无效操作，写1表示清除设置的位，也就是关闭对应的时钟。如果TZEN = 1，则只能在安全模式下修改此寄存器。在时钟恢复序列期间，不允许对该寄存器进行写访问。
例如，要关闭HSE，则将HSEON位写1即可。其它寄存器操作也类似。
（3）RCC振荡器时钟就绪寄存器（RCC_OCRDYR）

图9.2.1.3 RCC_OCRDYR寄存器
该寄存器是一个只读访问寄存器，它包含振荡器的状态标志，写该寄存器的话是没有效果的。如果读取某位为0的话，表示该时钟未准备就绪，如果读取某位为1的话，表示该时钟已经准备就绪。例如，如果读取HSERDY为0，表示HSE时钟未准备就绪，如果为1，表示HSE时钟已经准备就绪。
2. MCO1和MCO2配置寄存器
MCO1和MO2用于配置MCO1和MCO2输出，两个寄存器的配置类似，我们以MCO1为例：

图9.2.1.4 RCC_MCO1CFGR寄存器
MCO1SEL[2:0]:为MCO1时钟输出选择位，由软件设置和清除。时钟源选择可能会在MCO1上产生毛刺，所以建议仅在复位后配置这些位，然后再使能外部振荡器和PLL。将该位：
0x0:选择HSI时钟（hsi_ck）作为输出；
0x1：选择HSE时钟（hse_ck）作为输出；
0x2：选择CSI时钟（csi_ck）作为输出；
0x3：选择LSI时钟（lsi_ck）作为输出；
0x4：选择LSE时钟（lse_ck）作为输出；
MCO1DIV[3:0]位用于配置MCO1的预分频器，对该位配置：
0x0：旁路模式；
0x1：分频值为2；
0x2：分频值为3；
…
0xF：分频值为16.
MCO1ON位用于控制MCO1输出，将该位写0则关闭MCO1输出，写1则开启MCO1输出。
3. MPU和MCU时钟源选择寄存器
STM32MP157有两个A7内核和一个M4内核，RCC_MPCKSELR和RCC_MSSCKSELR分别用于选择MPU和MCU的时钟源。我们以MCU为例：
（1）RCC MCU子系统时钟选择寄存器（RCC_MSSCKSELR）

图9.2.1.5 RCC_MSSCKSELR寄存器
MCUSSRC[1:0]位用于选择MCU子系统的时钟（MCUSS）来源，通过配置该位可以选择MCUSS可以来自：
0x0: 配置MCUSS时钟源来自HSI时钟(hsi_ck)；
0x1: 配置MCUSS时钟源来自HSE (hse_ck)；
0x2：配置MCUSS时钟源来自CSI (csi_ck)；
0x3：配置MCUSS时钟来自PLL3 (pll3_p_ck)
MCUSSRCRDY属于只读位，读取该位为1，表示MCUSS已经准备好，可以切换到MCUSSRC配置的时钟；读取该位为0表示MCUSS未准备好。

通过软件置1和清除，以配置MCO1的预分频器。修改该预分频器可能会在MCO1上产生毛刺。强烈建议仅在复位后才更改该预分频器，然后再使能外部振荡器和PLL。

有关详细信息，请参见第10.4.4节：时钟输出生成（MCO1和MCO2）。
（2）RCC MCU时钟分频器寄存器（RCC_MCUDIVR）

图9.2.1.6 RCC_MCUDIVR寄存器
MCUDIV[3:0]用于配置MCU时钟的分频值，配置该位：
0x0：MCU子系统时钟（也可以写为MCUSS或者mcuss_ck）不分频；
0x1：2分频；
0x2：4分频；
0x3：8分频；
…
0x8：256分频。
其它配置：512分频
MCUDIVRDY属于只读位，用于指示是否考虑了新的分频系数，该位：
0：尚未考虑新的除法系数；
1：考虑新的除法系数。（重置后的默认值）
4. HSI/CSI时钟配置寄存器
HSI和CSI时钟配置寄存器由RCC_HSICFGR和RCC_CSICFGR来控制，用于配置HSI和CSI的时钟源选择和分频器分频值等。
（1）RCC HSI配置寄存器（RCC_HSICFGR）

图9.2.1.7 RCC_HSICFGR寄存器
HSIDIV[1:0]用于配置HSI的时钟分频值：
0x0：配置HSI为1分频，hsi_ck (hsi_ker_ck) = 64 MHz；
0x1：配置HSI为2分频，hsi_ck (hsi_ker_ck) = 32 MHz；
0x2：配置HSI为4分频，hsi_ck (hsi_ker_ck) = 16 MHz；
0x3：配置HSI为8分频，hsi_ck (hsi_ker_ck) = 8 MHz；
HSICAL[11:0]和HSITRIM[6:0]:用于配置时钟校准调整值，这两位我们可以不用管。
5. AXI/PLL1/PLL2/PLL3/PLL4时钟选择
AXI/PLL1/PLL2/PLL3/PLL4都有对应的时钟选择寄存器，用于选择其时钟源。
AXI子系统的时钟可以选择HSI、HSE、PLL2；
PLL1和PLL2时钟可以来自HSI、HSE；
PLL3时钟可以来自HSI、HSE、CSI；
PLL4时钟可以来自HSI、HSE、CSI和I2S_CKIN。
以上相关时钟源选择配置寄存器的配置也比较简单，我们就不一一举例子了，如需要，大家按照要求来配置即可。
5. APB、AXI分频寄存器
APB1APB5以及AXI都有时钟分频器，可以设置时钟分频值。AXI时钟分频器可以配置分频值为1、2、3和4。APB1APB5分频器的分频值可以配置为2、4、8和16。相关寄存器的配置也比较简单，我们这里就不一一介绍了。
6. PLL控制和配置寄存器
PLL1~PLL4有专门的控制寄存器和配置寄存器，我们这里以PLL1为例进行介绍。
（1）RCC PLL1控制寄存器（RCC_PLL1CR）

图9.2.1.8 RCC_PLL1CR寄存器
PLLON位用于使能PLL1，将该位置1表示使能PLL1，复位表示将PLL1关闭；
PLL1RDY表示PLL1时钟就绪标志位，属于只读位。该位为1表示PLL1处于锁的状态，为0表示PLL1处于未锁的状态；
DIVPEN表示PLL1 DIVP分频器输出使能位，通过软件置1和复位，以使能PLL1的pll1_p_ck输出。该位为0，表示pll1_p_ck输出被禁用，为1，表示pll1_p_ck输出启用。为了节省功耗，当不需要pll1_p_ck时，必须将DIVPEN和DIVP设置为’0’。
DIVQEN是PLL1 DIVQ分频器输出使能位，该位为0，表示pll1_q_ck输出被禁用；该位为1，表示设置pll1_q_ck输出已启用。
DIVREN表示PLL1 DIVR分频器输出使能位，该位为0，表示pll1_r_ck输出被禁用；该位为1，表示设置pll1_r_ck输出启用。
（2）PLL1配置寄存器（RCC_PLL1CFGR1和RCC_PLL1CFGR2）
PLL1配置寄存器有2个，其它PLL配置寄存器也是有2个。PLL1配置寄存器1（RCC_PLL1CFGR1）如下：

图9.2.1.9 RCC_PLL1CFGR1寄存器
DIVN[8:0]位用于配置PLL1 VCO的倍数，将该位配置为：
0x18：分频比为25；
0x19:分频比为 26；
…
0x31: 分频比为50 (default after reset)；
…
0x63: 分频比为100。
PLL1配置寄存器1（RCC_PLL1CFGR2）如下：

图9.2.1.10 RCC_PLL1CFGR2寄存器
DIVP[6:0]位、DIVQ[6:0]位和DIVR[6:0]位分别用于配置PLL1 DIVP、PLL1 DIVQ和PLL1 DIVR的分频系数，要配置为什么样的分频值，根据手册来配置即可。
7. PLL小数寄存器
我们前面也说过，锁相环PLL的 FRACV是分数倍频系数，它和DIVN一起组成PLL的倍频系数，当FRACV等于0的时候表示在整数模式下，大于0的时候表示在小数（或者说分数）模式下。每个PLL都有其配置小数寄存器。我们以PLL1为例子。RCC PLL1小数寄存器（RCC_PLL1FRACR）如下：

图9.2.1.11 RCC_PLL1FRACR寄存器
FRACLE是PLL1分数使能位，该位必须先设置为0然后设置为1，这样，通过从0到“1”的转换将FRACV的内容传输到调制器中。
FRACV[12:0]是PLL1的乘法因子的小数部分。FRACV可介于0和213-1之间。
9.2.2 外设时钟使能和关闭
我们要注意，STM32MP1外设的时钟在上电复位以后默认处于关闭状态，即这些外设都不可用，这么做的目的就是为了降低功耗，如果我们要使用某个外设，必须要先打开外设的时钟才可以对外设进行操作。
在RCC外设相关寄存器中，我们会看到有两种寄存器，一个是以“SETR”结尾的寄存器，一个是以“CLRR”结尾的寄存器，前者是使能寄存器，后者是关闭寄存器。
例如，APB1总线挂载的设备有窗口看门狗（WWDG）、I2C1~ I2C3、USART2、UART8和TIM2~TIM7等等外设，如果要使用WWDG，就必须先开启WWDG的时钟。对于MCU，APB1外设的时钟由RCC_MC_APB1ENSETR寄存器来开启，其第28位是WWDG时钟使能位，对该位：
写’0’表示无效操作，读取该位，读到’0’则表示该外设时钟已经被关闭；
写’1’表示开启外设时钟，读取该位，读取到’1’意味着外设时钟已经开启了。

图9.2.2.1 MC_APB1ENSETR寄存器
另外一个寄存器RCC_MP_APB1ENCLRR用于关闭APB1外设的时钟，我们看看此寄存器：

图9.2.2.2 MP_APB1ENCLRR寄存器
可以发现，并没有看到控制WWDG的时钟位，第28位是保留的，而其它外设，例如I2C1~ I2C3、USART2、UART8等对应的位有看到，对这些位：
写’0’表示无效操作，读取到’0’表示已经关闭外设的时钟了；
写’1’表示关闭外设时钟，读取到’1’表示已经开启外设时钟了；
为什么窗口看门狗（WWDG）在RCC_MC_APB1ENCLRR寄存器中没有对应的时钟操作位呢？因为WWDG这个外设比较特殊，只要开启窗口看门狗以后就不能将其关闭了，必须等到系统重置以后才可以禁用窗口看门狗，而其它外设就不一样了，其它外设可以通过对时钟操作位写1来将其时钟关闭。
在HAL库的stm32mp1xx_hal_rcc.h头文件中有所有外设时钟开启或者关闭宏定义：

图9.2.2.3 外设时钟使能/禁用宏定义
例如，WWDG部分：
1 #define __HAL_RCC_WWDG1_CLK_ENABLE() (RCC->MC_APB1ENSETR = \ RCC_MC_APB1ENSETR_WWDG1EN)
2 #define __HAL_RCC_WWDG1_CLK_DISABLE() (RCC->MC_APB1ENCLRR = \ RCC_MC_APB1ENCLRR_WWDG1EN)
RCC_MC_APB1ENSETR_WWDG1EN和RCC_MC_APB1ENCLRR_WWDG1EN在stm32mp157axx_cm4.h头文件中有定义：
#define RCC_MC_APB1ENSETR_WWDG1EN B(28)
#define RCC_MC_APB1ENCLRR_WWDG1EN B(28)
B(28)则表示将第28位置1，所以(RCC->MC_APB1ENSETR = RCC_MC_APB1ENSETR_WWDG1EN)就表示将RCC_MC_APB1ENSETR寄存器的第28位写1，也就是开启WWDG这个外设的时钟。在代码中，要开启WWDG的时钟的话，直接调用__HAL_RCC_WWDG1_CLK_ENABLE()这个宏就可以实现，其它的所有外设的时钟开启都可以类推。
同理，(RCC->MC_APB1ENCLRR = RCC_MC_APB1ENCLRR_WWDG1EN)表示关闭WWDG的时钟，不过因为WWDG特殊，系统运行的时候是不能将WWDG时钟关闭的，所以寄存器RCC_MC_APB1ENCLRR并没有针对WWDG的操作位，所以调用__HAL_RCC_WWDG1_CLK_DISABLE()这个宏是没什么实际意义的，不过对于其它一般的外设，例如I2C3、USART2、UART8等，调用对应的宏就可以将外设时钟关闭了。
又例如GPIOA~GPIOK是挂在AHB4总线上的，在HAL库的stm32mp1xx_hal_rcc.h头文件中同样有GPIO时钟开启和关闭宏定义，操作方法也和上面的外设类似。

图9.2.2.4 外设时钟使能/禁用宏定义
事实上，用STM32CubeMX插件生成的初始化代码中，也就是通过调用这些宏来开启外设时钟的。
9.3 时钟相关API函数
头文件：stm32mp1xx_hal_rcc.h。
stm32mp1xx_hal_rcc.c是RCC相关的HAL模块驱动程序文件，主要管理复位、初始化、取消初始化和外设时钟控制的功能。
复位后，设备从内部高速时钟（HSI 64MHz）运行，并且所有外设均关闭，但内部SRAM1，SRAM2，SRAM3和PWR除外。高速（AHB）和低速（APB）总线上没有预分频，这些总线上映射的所有外设均以HSI速度运行。
设备复位后，如果用户需要更高的频率/性能，需要进行如下操作：
①选择用于驱动MPU、AXI和MCU子系统的时钟源；
②配置AHB和APB总线分频器；
③对于那些不是从总线获得时钟的内核外设需要配置内核时钟源；
④启用要使用的外设的时钟。
不管使用哪个时钟源，都是通过软件对相关寄存器的操作来实现的，我们直接通过HAL库的API函数来实现控制寄存器操作，下面，我们来分析一下stm32mp1xx_hal_rcc.c文件中的API函数。
9.3.1 函数HAL_RCC_DeInit
●函数功能：主要就是将RCC时钟配置为默认重置状态，主要做了以下操作：
①将HSION位置1，将HSI用作系统时钟源；
②将MCO1、MCO2HSE、PLL1、PLL2、PLL3和PLL4关闭；
③AHB，APB总线预分频器设置为1；
④禁止所有中断（从CSTOP中断允许唤醒除外）。
●函数返回值：
枚举型，HAL_OK(成功)、HAL_ERROR（错误）、HAL_BUSY（忙碌）、HAL_TIMEOUT（超时）
●注意：此功能不会修改外设、LSI、 LSE 和 RTC时钟，不会更改HSECSS（HSE时钟安全系统HSE Clock security system）和LSECSS（LSE Clock security system）。
函数HAL_RCC_DeInit的部分代码如下，因为代码很多，我们省略掉了部分代码。

1 HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_DeInit(void)
5 ]% Y4 `- O5 ~. f8 S
2 {& w$ D$ a( X# ]
3 uint32_t tickstart;0 j/ @* y* i2 ]) ?6 z) e: |, R
4
# G7 u$ b6 I3 o" y6 s% x4 L J
5 /* 将HSION位置1，使能HSI振荡器 */
2 Y' n/ r& v3 z U& \6 v
6 SET_BIT(RCC->OCENSETR, RCC_OCENSETR_HSION);
: m6 S0 p1 P4 z( ~( W v' a
7 6 V( D) M* H# V. f; P
8 /* 获取全局变量uwTick当前计算值 */
8 s+ T+ U4 n2 m2 ^" m g; B( z* P
9 tickstart = HAL_GetTick();$ \8 T* [% c) G8 H6 H, |
10
, q7 J& Z, c: m6 ^! w8 W
11 /* 等待HSI准备就绪 */
; @+ Y7 g% e: k1 B) I% z' F9 d
12 while ((RCC->OCRDYR & RCC_OCRDYR_HSIRDY) == 0U). ~7 p0 l5 H) ~5 U$ u5 u
13 { K/ L$ ~( i L6 w8 D$ W% h( L* n
14 if ((HAL_GetTick() - tickstart) > HSI_TIMEOUT_VALUE) T/ [ P$ U! L8 a1 Z
15 {
4 J" G( s1 q( V! e# } p
16 return HAL_TIMEOUT;4 {; \. S/ m$ o% o3 A
17 }7 W0 n' O) w* i" o* d* t
18 }7 v$ R5 c" x- ?$ Y' q' e% t$ z
19
. k- ]( r# x/ H! f$ f3 p% ~: i3 A
20 /*$ p& U& [# h9 _& Q
21 *省略掉代码......
4 n( U4 b, T) Y' Y
22 *关闭MCO1、MCO2HSE、PLL1、PLL2、PLL3和PLL4' k& m; t3 J- X: U3 h: J2 \
23 */+ x& K, R2 m- {2 T
24
9 ]1 g. t% ~8 Y4 d% g3 c/ L: J
25 /* 等待HSIDIV分频器就绪*/
0 Y7 Z7 L+ N, O- S
26 while ((RCC->OCRDYR & RCC_OCRDYR_HSIDIVRDY) == 0U)5 y7 ]5 l8 V# F) N7 @( o* j! o
27 {7 [# f" P! F4 Q: w, C, A
28 if ((HAL_GetTick() - tickstart) > HSI_TIMEOUT_VALUE)
+ F+ ~( h8 B% z2 {+ v5 i3 c7 z8 e
29 {
( k' b. \5 Y9 t2 v& v
30 return HAL_TIMEOUT;
" @9 Z4 u" W% E
31 }$ j1 D2 b5 h |/ ]. [: ?- L0 c
32 }4 o2 C, N e2 Z% x
33 /******省略掉代码******/
3 p7 o' L9 J9 {3 F+ B6 U
34 /* 更新SystemCoreClock全局变量 */
) Z. m! h& A" L& L/ b
35 SystemCoreClock = HSI_VALUE;' B% ^( x1 ?& B. a, g, P3 C
364 H: L) g8 j' M8 _
37 /* 调整Systick中断时间 */0 a I6 h( c9 `$ q' @
38 if (HAL_InitTick(uwTickPrio) != HAL_OK)
6 @# y; z, {& P
39 {' i+ M% C. ?9 T3 G2 M5 P
40 return HAL_ERROR;
8 D ?- K7 Q) O' ~$ c7 J
41 }
: b1 M& u9 a$ [8 H1 m' B
428 m3 P, i1 _0 [# @+ ?, b; [
43 return HAL_OK;
( s X& r$ w- i/ s8 ?
44 }

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我们简单分析这部分代码：
第6行，通过SET_BIT置位操作，将RCC_OCENSETR寄存器的HSEON位置1，表示使能HSI振荡器。
第9到，先获取全局变量uwTick当前计算值。
第12行，等待HSI是否已经就绪。

注：RCC_OCRDYR是振荡器时钟就绪寄存器
①第0位HSIRDY是HSI时钟就绪标志，由硬件置1，以指示HSI振荡器稳定，如果此位为0，表示HSI时钟未准备好，如果此位为1，表示HSI时钟已准备好。
②第2位HSIDIVRDY是分频器就绪标志位，由硬件置位和复位。如果此位为0，表示新的分频比尚未传播到hsi_ck（hsi_ker_ck）（复位后默认），如果此位为1，表示hsi_ck（hsi_ker_ck）时钟频率反映了新的HSIDIV值，即分频器已经准备好。
③第4位CSIRDY是CSI时钟就绪标志，由硬件置1，以指示CSI振荡器稳定。如果此位为0，表示CSI时钟未准备好（复位后的默认值），如果此位为1，表示CSI时钟已准备好。
④第8位HSERDY表示HSE时钟就绪标志由硬件置1，指示HSE振荡器稳定。如果此位为0，表示HSE时钟未准备好（复位后的默认值），如果此位为1，HSE时钟已准备好。

图9.3.1. 1 RCC_OCRDYR寄存器
代码中，RCC_OCRDYR_HSIRDY值为0x00000001。如果(RCC->OCRDYR & RCC_OCRDYR_HSIRDY) == 0U，表示HSI振荡器未稳定，程序会卡在while循环中。如果两次取得的全局变量uwTick的差值大于HSI_TIMEOUT_VALUE（100ms），表示HSI超时，程序返回HAL_TIMEOUT标志并退出while循环。
第26到第32行，表示等待HSIDIV分频器就绪。
第35行，更新SystemCoreClock全局变量的值为HSI_VALUE。SystemCoreClock变量用于存储系统时钟频率，可以用来设置SysTick定时器或配置其他参数，每次时钟变化时，都应该更新它，这样也是为了保证SystemCoreClock的准确性。我们在第6.3.4小节system_stm32mp1xx.c文件中有分析过。
第38到第41行，调用HAL_InitTick函数更新Systick中断时间（1ms），因为很多地方要用systick作为时基源，所以时钟源变化后，要将其更新。如果HAL_InitTick函数没有运行成功，程序将返回HAL_ERROR。HAL_InitTick函数我们在7.4.2小节的stm32mp1xx_hal.c文件中有分析过。
9.3.2 函数HAL_RCC_OscConfig
●函数功能：主要就是配置 HSE、HSI、LSI、LSE 和 PLL（PLL1、PLL2、PLL3和PLL4）。
●函数返回值：
枚举型，HAL_OK(成功)、HAL_ERROR（错误）、HAL_BUSY（忙碌）、HAL_TIMEOUT（超时）
注意：当PLL用作系统时钟时，PLL不会被禁用。
函数部分代码如下：

1 __weak HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitTypeDef \ *RCC_OscInitStruct)
# h- j- c2 O* Z& R
2 {
. @. r: v& [) Y. d/ P7 D
3 uint32_t tickstart;9 Q( L3 w8 q' y& s6 E4 r' \" G$ a
4 HAL_StatusTypeDef result = HAL_OK; M) D \. V- Q; c' t$ S
5 + [7 E" F( f0 M0 p0 D) D" _
6 /* 检查是否是空指针 */) Y* s9 A; m9 h
7 if (RCC_OscInitStruct == NULL)
' Z+ A2 u: ^" R7 t
8 {
* `; d) K- m5 g* I# P8 x& v9 ~4 J
9 return HAL_ERROR;
+ g2 b: k6 Y! H9 e [
10 }$ Y; |* \- C! v: p
110 _; F$ W1 o- v& T
12 /* 使用断言检查参数 */
: K$ j# b+ {: H' m7 F- f( f
13 assert_param(IS_RCC_OSCILLATORTYPE(RCC_OscInitStruct->OscillatorType));
& y9 @$ V% u& v( Y- Q
14
+ e+ `$ N7 _ B% }* \0 a5 g
15 /******省略HSE、HSI、CSI、LSI、LSE、PLL配置代码 ******/
' w' q/ z6 ^8 S
16 return HAL_OK;
" b J& D: M. G* b4 b+ D* P
17 }5 V1 K [' K# i: H) a1 H
18

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weak表示函数是弱定义，用户可以在其它地方重新定义一个同名的函数。函数参数是RCC_OscInitTypeDef 类型结构体变量，主要对RCC内部/外部振荡器（HSE，HSI，CSI，LSE和LSI）配置的结构定义，RCC_OscInitStruct是指向RCC_OscInitTypeDef结构的指针，RCC_OscInitTypeDef 类型结构体声明如下，通过指针可以操作结构体中的成员变量。例如，如果要选择HSE为振荡器：
①设置OscillatorType的值为RCC_OSCILLATORTYPE_HSE；
②然后设置HSEState的值为RCC_HSE_ON开启HSE；
③如果用到PLL，则配置对应PLL的参数。
对于其它的时钟源（HSI、LSI、LSE和CSI）配置方法类似。

stm32mp1xx_hal_rcc.h文件代码+ r3 `+ Y: Z; _) l* f4 ]- |
typedef struct4 v! d2 x" C, ^9 p5 q8 e
{
' a/ X- `3 A* Y. W: k% u$ ]
uint32_t OscillatorType; /* 要配置的振荡器 */ ; ], E- B; o" a) P( a
uint32_t HSEState; /* HSE的新状态 */
, Q k2 y4 \8 v* b
uint32_t LSEState; /* LSE的新状态 */ & v" S5 ?# X2 @2 ^' d. z3 R
uint32_t HSIState; /* HSI的新状态 */
& ?/ S2 n `1 l- H
uint32_t HSICalibrationValue; /* 校准调整值 */ & e$ t) t2 Q4 @& b, x
uint32_t HSIDivValue; /* HSI的分频系数 */ 0 t8 r9 n8 M$ g+ S8 O
uint32_t LSIState; /* LSI的新状态 */
& ^+ n$ B2 F9 I6 i+ O
uint32_t CSIState; /* CSI的新状态 */ 5 m, c8 M' ]- |& `+ A& c! d
uint32_t CSICalibrationValue; /* 校准调整值 */ . w U* i! z; {
RCC_PLLInitTypeDef PLL; /* PLL1结构参数： */
, j+ r4 G0 k' K. B5 N) z
RCC_PLLInitTypeDef PLL2; /* PLL2结构参数 */
: L7 \8 K. m7 d+ d# @. @4 m
RCC_PLLInitTypeDef PLL3; /* PLL3结构参数 */
+ }* U) T' n; O6 ^+ h
RCC_PLLInitTypeDef PLL4; /* PLL4结构参数 */ " }; h3 E( ~4 e$ V8 v
} RCC_OscInitTypeDef;
- [/ M) u3 n: C: p" p* D$ I( [

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我们查看PLL的RCC_PLLInitTypeDef结构参数有哪些，如下，此结构体定义了锁相环PLL中用到的DIVM、DIVP、DIVQ、DIVR、FRACV等参数变量，通过给这些结构体成员赋值即可配置PLL的时钟。

stm32mp1xx_hal_rcc.h文件代码. T! p% E0 z5 v; @+ I& Z3 X
typedef struct
' I8 ^+ C9 m. I, e' V2 Q
{
# n( K n; M/ h& c1 l, {
uint32_t PLLState; /* PLL的新状态 */
7 Z/ R1 ~9 Y7 Z# Y
uint32_t PLLSource; /* PLL输入时钟源 */
2 Y% q( A5 x& B9 H+ n
uint32_t PLLM; /* PLL VCO输入时钟的分频系数DIVM */ 3 @5 v9 K3 k0 S& F% E
uint32_t PLLN; /* PLL VCO输出时钟的倍数DIVN */ ; I: }+ o1 v& {; h7 v& Q* C
uint32_t PLLP; /* 分频因子DIVP */ 5 J$ u, G9 k+ p7 ?
uint32_t PLLQ; /* 分频因子DIVQ */ ) v. z/ D. w5 h* Z2 k+ o w. d$ M
uint32_t PLLR; /* 分频因子DIVR */
; J, V7 b* w7 X+ V; c
uint32_t PLLRGE; /* PLL3和PLL4的PLL输入频率范围 */
$ Z7 n6 ~# j v$ _
uint32_t PLLFRACV; /* PLL1 VCO乘数的小数部分FRACV */ - e; H; V$ _7 u" f6 ^$ N' l. Y
uint32_t PLLMODE; /* 使用PLL模式 */
5 J$ @- g3 c: G; G: G+ n9 G
uint32_t MOD_PER; /* 调制周期调整 */ ( c7 o" u5 ~- ]0 u& T: q. m. S% H
uint32_t RPDFN_DIS; /* 抖动的RPDF噪音控制 */
+ B" ^1 \7 S* R
uint32_t TPDFN_DIS; /* 抖动的TPDF噪声控制 */
. E8 H( E0 m' F
uint32_t SSCG_MODE; /* 扩频时钟发生器模式 */ + W6 h5 h+ V8 u% U$ [& b8 l
uint32_t INC_STEP; /* 调制深度调整*/ 3 ?% K2 w& d. M2 N" t/ q# A
} RCC_PLLInitTypeDef;

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在HSE、HSI、CSI、LSI、LSE、PLL配置代码部分，我们主要分析HSE、HSI和PLL配置部分。

HSE配置部分

1 if (((RCC_OscInitStruct->OscillatorType) & RCC_OSCILLATORTYPE_HSE) \, K' q) F2 b4 I5 S' s7 u
== RCC_OSCILLATORTYPE_HSE)
9 g& z' z4 \$ s% w3 l+ w9 a# Q* U- ?/ g
2 {0 i. x( D/ C. t
3 /* 使用断言检查检查参数 */
$ _$ H X+ Z/ R$ H
4 assert_param(IS_RCC_HSE(RCC_OscInitStruct->HSEState));
3 [1 e' S9 d, k1 Y
5 /* 当HSE在系统中的某处使用时，将不会被禁用 */8 t8 |( c& U; n6 P$ a* Q7 ]
6 if (IS_HSE_IN_USE())4 m$ T K, @. A5 p2 H
7 {
% }8 c" P7 c6 c/ i1 ]6 c) M
8 if ((__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_HSERDY) != RESET) && \ (RCC_OscInitStruct->HSEState != RCC_HSE_ON))
4 H% l5 W t9 y) @6 m$ A9 ~
9 {
4 X5 m6 J% {8 h9 U- G, d2 H
10 return HAL_ERROR;
( X6 a: p/ q( b) ~$ l
11 }
+ ?7 C' o$ C7 N, o
12 }
* @6 c3 R$ V- I' v3 Z" ?$ r
13 else
8 `. F2 c! j3 h0 i9 r$ J
14 {
; @% {- `( t$ m. U
15 /* 配置HSE振荡器 */' Q" X: m9 V5 @9 J9 b
16 result = HAL_RCC_HSEConfig(RCC_OscInitStruct->HSEState);5 a4 ~9 i b9 ^! {" j
17 if (result != HAL_OK)
18 {
# Z8 P7 v. C/ L' M, w1 N" p
19 return result;9 U# P6 z" y7 i0 p/ A. z* K
20 }* T7 W; p8 P8 |5 Q0 s
21 }; D8 W! u6 R- j3 I3 O6 G. h, L
22 }

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第1行，通过RCC_OscInitStruct指针判断振荡器是否选中了HSE，如果选中了HSE，将进行后续的配置操作。
第4行，使用断言检查HSE参数的状态设置是否正确。
第6到第12行，判断HSE是否有在使用中，如果有在使用，则不会被禁用。 (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_HSERDY) != RESET)用于判断RCC_OCRDYR振荡器时钟就绪寄存器中的HSERDY位是否为0，为0的话表示HSE时钟未准备好（复位后的默认值也是0）。
(RCC_OscInitStruct->HSEState != RCC_HSE_ON)表示HSE的状态没有被开启。
如果HSERDY位为0，且HSE的状态没有开启，那么HSE没有被使用，程序返回HAL_ERROR。是否已经开启HSE，这取决于用户，所以程序要通过判断HSERDY位以及用户的设置状态来判断到底HSE用还是没用。
第16行，调用HAL_RCC_HSEConfig函数完成HSE振荡器的初始化。
程序中主要实现操作3个寄存器，一个是上面提到的RCC_OCRDYR，另外两个是RCC_OCENCLRR核RCC_OCENSETR寄存器。

注：
RCC_OCENCLRR寄存器用于控制振荡器，向该寄存器写入0无效，写入1将清除相应的位。
第0位，HSION：写1表示清除HSION位，禁用HSI。
第4位，CSION：写1表示清除CSION位，禁用CSI。
第7位，DIGBYP：当连接到OSC_IN的外部时钟为低摆幅信号时，软件将其清零。写1表示清除DIGBYP位（模拟旁路），禁用
第8位，HSEON：写1表示清除HSEON位，禁用HSE。
RCC_OCENSETR寄存器的功能和RCC_OCENCLRR寄存器的功能相反，RCC_OCENSETR寄存器表示开启对应的功能。

图9.3.2. 1 RCC_OCENCLRR寄存器
代码中附上了详细的注释，通过注释可以知道程序的实现过程：
①在配置HSE前，先关闭HSE，如果已经使用了HSE，应先切换成别的时钟源，然后再关闭HSE，最后才可以配置HSE。
②程序中通过将RCC振荡器时钟使能清除寄存器（RCC_OCENCLRR）的HSEON位写入“ 1”来禁用HSE。
③通过验证RCC_OCRDYR的HSERDY位是否设置为’0’，检查HSE是否被禁用。
④通过将RCC振荡器时钟使能清除寄存器（RCC_OCENCLRR）的HSEBYP位写入’1’，禁用HSE旁路模式。
⑤通过将RCC振荡器时钟使能设置寄存器（RCC_OCENSETR）的HSEON位写入“ 1”来再次使能HSE
⑥检查RCC_OCRDYR的HSERDY位是否设置为“ 1”，然后准备使用HSE。

1 /**
1 S3 g; h# K+ m+ w5 s* Z3 u( k. C2 k4 ^
2 *@brief 根据指定的参数初始化RCC HSE振荡器。- N: Y( i) ^4 l9 x6 i9 f
3 * @note 在更改HSE配置之前，请注意不要将HSE振荡器用作时钟，也就是要先关闭HSE，& v! w S4 a1 T
4 * 如果使用了HSE，则必须选择另一个源时钟，然后更改HSE状态（例如：禁用它）。 $ f- h" g: ^! |8 R2 Q( x( _
5 *@note 进入STOP和STANDBY模式时，HSE由硬件停止。4 K0 r# Z; B1 X: B& z
6 *@note 此功能会重置CSSON位，因此，如果先前启用了时钟安全系统（CSS），
8 A# }. G* N# j( F# D! t
7 则必须在调用此功能后再次启用CCS。
' k7 M, s, x6 j) a
8 *@param 状态包含RCC HSE振荡器的配置。
w7 n0 F) E% W& \, [& `
9 * 此参数可以是下列值之一：
$ B2 S7 H3 H4 I8 ~
10 * @arg RCC_HSE_OFF：" x0 A$ Y; H& O+ u$ V! w9 Y3 ]
11 * 关闭HSE振荡器* }, E7 _7 k! a. y* Z
12 * @arg RCC_HSE_ON：
" ^% |- ^: x! ], T0 s% M* ~
13 * 打开HSE振荡器
: P7 C; M0 R8 [# ^1 ]
14 * @arg RCC_HSE_BYPASS：
) x# v) W* ~# a. `4 M2 f- g
15 * 使用提供给OSC_IN的低摆幅模拟信号（旁路时钟），
; u Q* V% _: y# e1 F, i6 |8 P; ?
16 HSE振荡器被外部时钟旁路
' U6 ?6 B1 g4 B: u( h
17 * @arg RCC_HSE_BYPASS_DIG：5 M8 S4 u5 a+ `9 a& f* L
18 * 使用提供给OSC_IN的全摆幅数字信号（数字旁路时钟），
! J8 _/ E6 {- Q* W& d! O
19 HSE振荡器被外部时钟旁路
+ ?$ I& t3 W3 B. p8 |" {1 m
20 * @retval HAL status0 |( U: h, K' [8 O! z) { P' F
21 */0 W( I3 e9 p3 j( c. _- Q
22 HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_HSEConfig(uint32_t State)
: J$ ?* V) v1 m: ^5 D0 T: F; r6 k
23 {9 W% _( j& L7 } B
24 uint32_t tickstart;
& y% Z3 _+ Y ]
25
& D$ b2 i3 L# `/ Y4 X' C/ s
26 /* 检查参数 */
) C& n) {) n, a$ ?; B. l5 g
27 assert_param(IS_RCC_HSE(State));
- D6 {0 W& L( V( U
28
. N& o6 q/ G; X. t7 H! H8 ]0 Q
29 /* 在配置HSE之前禁用HSEON */. x5 X) E. W# a' ]+ d0 J8 s# X1 W. [
30 WRITE_REG(RCC->OCENCLRR, RCC_OCENCLRR_HSEON);) w; c, O/ _1 p& \
31 ! E* h' ]1 k& G" G9 U5 _
32 /* 获取全局变量uwTick当前计算值 */! y+ r3 J+ O) B2 p! o# R
33 tickstart = HAL_GetTick();
0 f3 |: u( R* Y: M6 d' i2 [; r$ X9 H
34 3 x1 k; I* d8 q/ g! M" N
35 /* 等待直到禁用HSE */
) u" I, P7 g6 M6 N) X
36 while (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_HSERDY) != RESET)/ a# a4 E( B* ^" q
37 {: w: h4 F. E& {1 S) t D
38 if ((HAL_GetTick() - tickstart) > HSE_TIMEOUT_VALUE)& @, a* J+ e' ?! f4 Q3 @1 M# Y
39 {
& E8 [8 |3 @8 S7 [% @" J; a5 G
40 return HAL_TIMEOUT;
3 G8 C5 |" t$ k
41 }
7 L$ d8 ~$ A3 y# |' T5 J5 A5 p
42 }
: n( h# Q ]4 O: z" ~6 w
43
9 @: _! |: L( ?7 L( l! Z
44 /* 清除剩余的位 */
! k) q4 G9 S# b3 h! e- ^- v
45 WRITE_REG(RCC->OCENCLRR, (RCC_OCENCLRR_DIGBYP | \ RCC_OCENSETR_HSEBYP));3 i! t1 q- }7 Y9 e6 a5 r. Q, Y0 i
46 + r9 L: r. d' s/ V
47 /* 如果需要，启用HSE */% W! L( Y6 d& e7 t; P" Q% `2 Q; T# f
48 if (State != RCC_HSE_OFF)& A0 W8 N/ ]- q0 \7 d/ [9 t. Z' |9 z
49 {
* t. m- \/ } l
50 /* 如果设置的是旁路时钟，则启用旁路模式 */7 R5 k9 u: O R, y" K3 m
51 if (State == RCC_HSE_BYPASS)
5 z) D6 O7 |; M) f# ~; C* K
52 {/ [& N j- L$ U, B4 m# z% i) O
53 SET_BIT(RCC->OCENSETR, RCC_OCENSETR_HSEBYP);
; M/ N* f2 i0 @( b3 e( M
54 }. w2 d8 ]+ t) r B" {0 L' U
55 /* 如果设置的是数字旁路时钟，则启用数字旁路模式 */
5 u; X7 W0 _; ^# Z% ~+ Z/ `4 G
56 else if (State == RCC_HSE_BYPASS_DIG); ~$ ^" @5 U e6 X" t
57 {
( E7 E8 K& Y- p, ]) D
58 SET_BIT(RCC->OCENSETR, RCC_OCENCLRR_DIGBYP);
- ^% k# y4 M7 R
59 SET_BIT(RCC->OCENSETR, RCC_OCENSETR_HSEBYP);2 [. b& P8 p+ U) V" z
60 }
3 a& ~9 t+ f9 U& M1 B* N( K: J# u$ s
61 . y+ O! s1 R; o7 t5 \: c
62 /* 启用HSE */
% [! z7 H' _! N/ C* l z* t
63 SET_BIT(RCC->OCENSETR, RCC_OCENSETR_HSEON);
+ C6 g9 ^, A( _7 T1 @
64
# H+ |5 c0 C% R' Y6 f
65 /* 获取全局变量uwTick当前计算值 */7 j1 Q! s( Q( S* l
66 tickstart = HAL_GetTick();0 b4 ?/ M- w/ m( X4 I+ h1 I- o
67
4 C+ p* R7 |5 ]" {0 g5 d% d$ W+ t
68 /* 等待HSE准备就绪 */
4 H c5 M, E; W& }6 Q {7 G
69 while (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET)
( v0 C. j& k: d! O# X
70 {$ z1 f7 S% q3 v; B
71 if ((HAL_GetTick() - tickstart) > HSE_TIMEOUT_VALUE)
4 N$ [9 R5 o: l D: L
72 {
6 T/ s6 G! C1 c5 Y2 J- Q: m/ T
73 return HAL_TIMEOUT;
9 M% w4 j0 W5 W
74 }5 E; t: ^. g8 `
75 } y4 ] [( d) X4 `" L+ V# i( o- _
76 }
0 b+ ]/ u d" L# L% n% e
77
+ U7 R+ H, ?$ X/ S) B. @
78 return HAL_OK;4 e9 Z- L+ J7 g& d0 }! x
79 }
5 G% R, c6 q8 y$ {; o

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HSI配置部分
关于HSI的配置部分，有以下两点：
①RCC_OCRDYR寄存器的HSIRDY标志指示HSI是否稳定。启动时，在硬件将HSIRDY位置1之前，不会释放HSI输出时钟。应用程序还可以通过位于RCC振荡器时钟使能设置寄存器（RCC_OCENSETR）和RCC振荡器时钟使能清除寄存器（RCC_OCENCLRR）中的HSION位来控制HSI激活。
②HSI的预分频器由位于HSI配置寄存器RCC_HSICFGR中的HSIDIV位控制。RCC振荡器时钟就绪寄存器RCC_OCRDYR可以使用标志HSIDIVRDY位来检查硬件何时考虑新的分频比。HSIDIV值可以即时更改，并且HSI将考虑新的分频比，但是，必须考虑：
如果HSI当前用作PLL的参考时钟，则不允许更改HSIDIV。
如果当前将HSI时钟用作某些外围设备的内核时钟，则应用程序必须确保HSI频率变化不会干扰外围设备。
HSI配置部分的代码框架如下，代码比较多，这里省略了代码。

1 if (((RCC_OscInitStruct->OscillatorType) & RCC_OSCILLATORTYPE_HSI) \- \) ` t* \% p% c# V: Y
== RCC_OSCILLATORTYPE_HSI)
1 v& W/ A: C: ?
2 {* k- V1 ~1 q7 e1 U! j
3 /* 使用断言检查检查参数是否符合范围*/
7 Q7 b! {$ }" y3 _: V
4 /****** 省略部分代码 ******/
9 j6 P' }9 J1 L9 n' ?$ ^5 K* a
5 /*
0 s" H ~" ~( O$ L8 h7 J
6 * 当HSI被使用时（在AXI、MPU、MCU和PLL1~pLL4使用），它不会被禁用，允许校准。
$ H2 d0 r! P$ e9 O7 v
7 * 1、如果HSI当前用作PLL的参考时钟，则不允许更改HSIDIV的置。
" L s% r2 c9 h) h% {( E
8 * 2、如果HSI没有被当做PLL的参考时钟，则更新HSIDIV值，; w, s* X% o3 y" y9 a# k
9 * 同时，更新SystemCoreClock全局变量。. e: c. i4 g7 k$ {
10 */
( P/ h. t* \8 F9 j
11 if (IS_HSI_IN_USE())
) J8 v* R2 v& H4 ?3 w3 d4 f' y
12 {6 u7 x* D; B* ^' \# R' @& y
13 /****** 省略部分代码 ******/! S4 ?$ N- w* }0 C
14 }
7 d! M* I8 N$ J" k
15 /* 8 {0 Y! Z) V) c) e t; t/ W" m" [) S
16 * 如果HSI没有在AXI、MPU、MCU和PLL1~pLL4使用：( ^( I5 L4 Q9 P! u% m* q$ h+ R
17 * 1、确定HSI没有被使用，如果检查到HSIState为开启状态(一般是用户开启），先启$ w/ o/ M4 L" A$ R4 i7 v
18 * 用HSI，等待HSI准备就绪后，更新HSIDIV值，然后整内部高速振荡器（HSI）校准值。
, x: K6 V! C! I/ p) Y. H' L+ X+ {
19 *
& \* w- C6 E# \
20 * 2、如果如果检查到HSIState为关闭状态（一般是用户关闭），则禁用HSI。
: A3 z7 z$ Z8 f
21 */
# C7 _) ]7 o2 y8 l6 V, Q! g# [0 z
22 else
- P* y: J: L! x2 } r
23 {' I# h8 W1 i0 h R% c
24 /****** 省略部分代码 ******/& Y6 l, [' n" l5 j. S
25 }( U2 i+ k& |3 A/ f4 [, [+ f! o0 i
26 }

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PLL配置部分
在启用PLL之前，必须先完成以下PLL配置：
选择PLL时钟输入（HSI或CSI或HSE）
PLL时钟频率输入范围（配置DIVM参数）
一旦启用了PLL，DIVMx，DIVNx，DIVPx，DIVQx和DIVRx这些参数就无法更改如果用户想要更改PLL参数，则他必须禁用相关的PLL（PLLxON = 0），并等待PLLxRDY标志为0才可以（这里的x等于1~4）。
配置PLL部分主要是通过调用RCC_PLL1_Config、RCC_PLL2_Config、RCC_PLL3_Config、RCC_PLL4_Config函数来实现，函数的参数RCC_OscInitStruct用于指定配置哪一个PLL。通过对PLL的RCC_PLLInitTypeDef结构体成员赋值可以配置PLL中用到的DIVM、DIVP、DIVQ、DIVR、FRACV等参数。

1 /* 配置PLL1 */, c b3 o% _0 j$ p' P& K7 z! W3 x
2 result = RCC_PLL1_Config(&(RCC_OscInitStruct->PLL));
- _/ \) W8 n) P, G9 @* z8 `* U- _3 B
3 if (result != HAL_OK)3 t9 f+ a9 z& i; v' a. p" s$ R
4 {9 Z1 z$ y% _/ c; W, w5 `
5 return result;
9 A+ J( B% z4 l; B/ F0 |
6 }8 x7 X, ^ R- p$ e, {
7
a; `2 Q/ P! I; L5 Q9 H- \9 _
8 /* 配置PLL2 */
: A$ e. ~, ]' a, b' ?
9 result = RCCEx_PLL2_Config(&(RCC_OscInitStruct->PLL2));
; r6 Q" o; u, R$ ?( c2 S4 x% V9 p
10 if (result != HAL_OK)
, h7 s+ W5 R9 |2 m, x% s9 y
11 {: \; f" N( @ L4 G
12 return result;
6 `4 O- J) X! ]0 H
13 }
7 r, E) V0 P4 e0 w
14; N' ~) s& w5 m" I( T: V
15 /* 配置PLL3 */$ }6 L' w- j6 g5 e2 D% ^4 W4 S
16 result = RCCEx_PLL3_Config(&(RCC_OscInitStruct->PLL3));5 }% D( ^/ J+ D7 @ A: I7 O K
17 if (result != HAL_OK)# p; b( c% X. |4 N
18 {
5 }) @# C8 m6 E/ C
19 return result;- Q% ^& I5 I* K
20 }
; b7 p1 J8 A" m1 [7 B- K7 d
21
/ ~+ l: R8 z- Y
22 /* 配置PLL4 */+ A1 n3 O* v; h3 n8 Q
23 result = RCCEx_PLL4_Config(&(RCC_OscInitStruct->PLL4));
. @. G4 F1 Q6 v0 Q2 I
24 if (result != HAL_OK)
8 Y' I" F! x% S8 O8 E
25 {
6 ^) @4 f- \3 F7 e, H) K
26 return result;
. n- L0 ]1 q7 O! F) y6 I! y9 s
27 }

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9.3.3 函数HAL_RCC_ClockConfig
●函数功能：根据RCC_ClkInitStruct中指定的参数初始化MPU，AXI，AHB和APB总线时钟。
●函数返回值：
枚举型，HAL_OK(成功)、HAL_ERROR（错误）、HAL_BUSY（忙碌）、HAL_TIMEOUT（超时）
注意：
①系统从上电复位、停机或者待机唤醒以后，或者在HSE发生故障的情况下，则直接或间接将HSI直接或间接用作系统时钟。
②仅当目标时钟源准备就绪（启动延迟或PLL锁定后时钟稳定）时，才会从一个时钟源切换到另一时钟源。如果选择了尚未准备好的时钟源，则当时钟源准备就绪时将进行切换。
③根据设备电压范围，软件必须正确设置HPRE [3：0]位以确保HCLK不超过最大允许频率。

1 HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_ClockConfig(RCC_ClkInitTypeDef \ *RCC_ClkInitStruct)
& G3 s: u3 E6 j. `" Q$ ?
2 {' a2 Q% `% I: a
3
+ S% l' M# w: [8 o: p3 b- t
4 HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;/ d! u& r0 J, S7 F" y
5 uint32_t tickstart;0 y% b0 N/ v( L7 G* g: D0 Z8 n
6 1 O+ {) t" c% K
7 /* 检查是否是检查空指针 */
) F& |0 s4 j* W. z' V
8 if (RCC_ClkInitStruct == NULL)
1 E( c0 o3 @8 [+ Y7 H' n
9 {! W5 J% B" X1 _9 \: Y
10 return HAL_ERROR;
% `% Z1 w+ c9 l" c: {
11 }
) F- R- |, A9 f7 t$ b* F5 ]
12
1 R8 V2 T" Z' B
13 assert_param(IS_RCC_CLOCKTYPETYPE(RCC_ClkInitStruct->ClockType));8 w* w- v" m' H3 K
14 /******省略 MPU、AXISS模块配置代码******/9 O0 Q8 g8 k4 Y9 z2 @! T$ v
15 /******省略 APB1~APB5总线的分频器APB1DIV~APBDIV5的代码******/
& x6 Z* G; b; E* A5 f* c
16
5 S. L! ?$ o* ^
17 return HAL_OK;
1 B0 W7 m- f. |) r" _0 O
18 }

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参数RCC_ClkInitStruct是指向RCC_ClkInitTypeDef结构的指针，我们查看此结构体。如下，此结构体主要用于设置时钟源以及MPU、AXI子系统、MCU子系统和APB1~APB5的分频系数。

stm32mp1xx_hal_rcc.h文件代码

typedef struct
3 Z, U# d+ U+ O7 t6 k& q3 D
{
$ z" b% S p3 y# P! t1 e- \ y
uint32_t ClockType; /* 时钟源选择 /
. i) E3 B7 k8 I9 B/ q
RCC_MPUInitTypeDef MPUInit; / MPU结构参数(时钟源和分频数) /
" g/ `0 I5 B, Y% n6 e
RCC_AXISSInitTypeDef AXISSInit; / AXI结构参数(时钟源和分频数)/' U. R# K+ i* l; _- I% i
RCC_MCUInitTypeDef MCUInit; / APB4分频数 /% b+ @3 I4 M$ ], m, e( w, m l6 A% |1 A
uint32_t APB4_Div; / APB4分频数 /
. y4 ^ f: _/ c; s* n
uint32_t APB5_Div; / APB5分频数 /
+ m% R& P2 D. U- O" I
uint32_t APB1_Div; / APB1分频数 /0 s: q7 O. G+ T( v3 S
uint32_t APB2_Div; / APB2分频数 /% W* u4 }0 i+ x
uint32_t APB3_Div; / APB3分频数 */
( x# g X, B5 n" X
} RCC_ClkInitTypeDef;

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9.3.4 函数HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq
●函数功能：根据所选的时钟源以及预定义的常量来返回系统核心频率。
●函数返回值：
MCU或者MPU时钟频率。
注意：
①我们说的系统时钟频率，其实就是MCU或者MPU的时钟频率。
②每次MCU/MPU更改时，必须调用此函数以更新正确的值，否则，基于此功能的任何配置都将不正确。我们前面说的SystemCoreClock全局变量就是通过此函数来获取最新的系统时钟频率的：
SystemCoreClock = HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq();
我们后面的实验会通过HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq函数来获取系统时钟频率。，函数如下。函数中，通过宏定义CORE_CA7来选择MPU或者MCU的时钟，其中HAL_RCC_GetMPUSSFreq函数返回MPU的时钟，HAL_RCC_GetMCUFreq函数返回MCU的时钟。

1 uint32_t HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq(void)
; _/ L, p: k7 n( g& E0 ^2 b% n
2 {: z& z- Q6 B% R8 X( G
3 #ifdef CORE_CA7: c5 V6 x/ H6 d! ~! f1 |. K& H( T
4 return HAL_RCC_GetMPUSSFreq();/ n! p( K4 Z8 ~
5 #else /* CORE_CM4 */
4 o6 C/ y% u' M/ g% e
6 return HAL_RCC_GetMCUFreq();' }; u& V4 c. B! v6 E$ g) q1 U
7 #endif
3 W# F- Z, h/ ^- L2 i1 ~( i
8 }

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9.3.5 HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig
●函数功能：根据RCC_PeriphCLKInitTypeDef中的指定参数初始化RCC外设时钟。
●函数返回值：
枚举型，HAL_OK(成功)、HAL_ERROR（错误）、HAL_BUSY（忙碌）、HAL_TIMEOUT（超时）
可以通过此函数可以指定配置哪个外设以及外设的时钟源是哪个，后面的外设实验中，我们会接触此函数。该函数声明如下：

HAL_StatusTypeDef HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(RCC_PeriphCLKInitTypeDef! p4 d# D/ n) u
*PeriphClkInit)* f' I9 l. V' B. R2 m+ P
PeriphClkInit是指向包含字段PeriphClockSelection的RCC_PeriphCLKInitTypeDef结构的指针，该字段可以指定是哪个外设。例如，RCC_PERIPHCLK_UART24指定USART2和UART4，RCC_PERIPHCLK_I2C12指定I2C1和I2C2。
9 n' E; I5 z. n& @$ D- [0 s( ?
typedef struct; J3 C+ L! N! A" C& A7 _, `, g- v9 X$ U" n
{3 x) A c+ B) R' ~, `9 R/ c
uint64_t PeriphClockSelection; /* 外设时钟源选择 */
7 U6 G! m3 w5 i5 O9 A% u
RCC_PLLInitTypeDef PLL2; /* PLL2结构参数 */ 9 e$ z3 W. U; S: d6 c D$ E
RCC_PLLInitTypeDef PLL3; /* PLL3结构参数 */
" @( B" M0 l( Y% W& n7 H
RCC_PLLInitTypeDef PLL4; /* PLL4结构参数 */+ \! m4 \* K$ U7 e) {
/* 指定I2C1/2时钟源，该参数可以是RCC_PERIPHCLK_I2C12 */' K! x# n3 u7 A. r q. j: d& `) `
uint32_t I2c12ClockSelection;
) {% B9 ]! C( b# \% E* C6 C5 Q4 U
/********* 省略部分代码 *********/$ {! [- b; P, u
/* 指定UART2/4时钟源，该参数可以是RCCEx_UART24_Clock_Source */: u7 q- V" e6 Z! \& Q3 H" }
uint32_t Uart24ClockSelection;
8 R3 K6 _- G5 [' m0 u" t
/* 指定UART3/5时钟源，该参数可以是RCCEx_UART35_Clock_Source */
0 J5 @9 {3 i3 W: A
uint32_t Uart35ClockSelection; ( Z5 s" p/ d0 K; s! S0 A
/* 指定UART6时钟源，该参数可以是RCCEx_USART6_Clock_Source */
0 o9 N+ b4 F" l/ ]' |! ^
uint32_t Usart6ClockSelection;
1 |/ y5 F! Q" w" ]( Y
/* 指定UART7/8时钟源，该参数可以是RCCEx_UART78_Clock_Source */
/ [) @# m; y& Q7 X; R# ^
uint32_t Uart78ClockSelection; 7 I z8 O- W$ B& j; B0 z6 i2 O5 D
/* 指定RNG1时钟源，该参数可以是RCCEx_RNG1_Clock_Source */ / O2 U7 X- }, P) h
uint32_t Rng1ClockSelection;
H+ _" i; j' z$ a# ^2 i
/* 指定RTC时钟源，该参数可以是RCC_RTC_Clock_Source */ " S9 _- K/ b6 J
uint32_t RTCClockSelection;
) D+ S4 l+ J j8 c5 Q. A
/********* 省略部分代码 *********/
9 e& i( z) h7 s
/* 指定TIM2时钟源，该参数可以是RCCEx_TIMG2_Prescaler_Selection */ ( V# {4 P, A7 Z( l$ }2 J. [
uint32_t TIMG2PresSelection;
$ v, X m( G# O! l
} RCC_PeriphCLKInitTypeDef;' q6 W2 c, x+ R1 {
RCC_PLLInitTypeDef结构体我们前面已经分析过，其声明了锁相环PLL中用到的DIVM、DIVP、DIVQ、DIVR、FRACV等参数变量。
# b2 j6 N1 E7 {% [

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9.3.6 其它函数

表9.3.5. 1其它API函数
9.4 配置系统时钟实验
根据前面的分析以及ST官方给的总线框图，MCU时钟最大是209MHz，MCU有一个内核外设Systick，频率最大也是209MHz。下面我们分别使用HSE、HSI时钟源，通过配置时钟树来实现设置MCU最大的频率值，并通过程序读取MCU的时钟频率值和验证Systick的时钟频率。
9.4.1 使用HSE
本实验配置好的实验工程已经放到了开发板光盘中，路径为：开发板光盘A-基础资料\1、程序源码\11、M4 CubeIDE裸机驱动例程\CubeIDE_project\2-1 MCU_HSE。

硬件原理设计
正点原子STM32MP157开发板的核心板上外接了24MHz有源晶振，所以HSE为24MHz。

图9.4.1. 1 晶振原理图截图
2. 软件配置
我们新建一个工程MCU_HSE，然后在STM32CubeMX插件上开启HSE，注意，要用外部时钟源HSE和LSE的话，一定要先将他们开启。如下图所示，会有4个选项：
①Disable 关闭外部时钟
②BYPASS Clock Source 旁路时钟
③DIGBYPASS Clock Source 数字时钟（数字信号提供时钟）
④Crystal/Ceramic Resonator 晶体/陶瓷谐振器

图9.4.1. 2 HSE时钟模式选择
旁路时钟是指使用外部晶振时，不需要芯片内部时钟驱动组件，直接从外部导入时钟信号，就好比芯片内部的驱动组件被旁路了，这种模式的话，一般接有源晶振。
晶体/陶瓷谐振器选项是指，使用外部晶振时，时钟源是由外部晶振体与MCU内部时钟驱动电路共同配合形成，有一定的启动时间，精度较高，可以接无源晶振或者有源晶振。
无源晶振自身是无法起振的，如果使用的是无源晶振的话，需要芯片上电跑起来以后，芯片内部的供电电路给无源晶振供电以后才可以起振。如果配置成BYPASS Clock Source模式的话，无源晶振就没法工作了，所以必须配置成Crystal/Ceramic Resonator模式。
如果使用有源晶振，只要外部电路一上电，有源晶振就起振了，所以可以选BYPASS Clock Source或者Crystal/Ceramic Resonator模式都是可以的。
如下图，将HSE配置成旁路时钟和晶体/陶瓷谐振器的差别，旁路时钟是单向信号，晶体/陶瓷谐振器是双向信号。

图9.4.1. 3 旁路时钟

图9.4.1. 4晶体/陶瓷谐振器
我们这里就选Crystal/Ceramic Resonator模式（选BYPASS Clock Source模式也可以）：

图9.4.1. 5选Crystal/Ceramic Resonator模式
在Clock Configuration处选择HSE时钟作为时钟源。由24MHz倍频到209MHz的话，需要通过PLL3配置分频系数和倍频系数来实现。具体配置步骤为：
①选择HSE作为PLL3的时钟源；
②选择PLL3P（也就是pll3_p_ck）作为mcuss_ck的输入时钟源；
③手动输入209并按下回车，最大也只能输入209了，如果输入大于209并回车以后，系统系会频率超出范围。
④输入209以后，STM32CubeMX会动态计算PLL3的倍频和分频系数，其中：
DIVM3=2，DIVN3=52，fracv3=2048，DIVP3=3
我们将上面的参数代入前面的计算公式中，计算pll3_p_ck结果也刚好是209MHz。

图9.4.1. 6 手动输入参数
⑤STM32CubeMX动态计算MCU、AHB1~ AHB4以及APB1~ APB3桥接器和外设时钟。我们看到PCLK1~PCLK3后面显示红色，红色表示数值超出范围，并且窗口有一个叉提示配置异常：

图9.4.1. 7配置异常提示
根据前面9.1.2小节有提到，pclk1、pclk2、pclk3最大为104.5 MHz，所以我们要修改这部分的参数。APB1DIV~APB3DIV参数可选1/2/4/8/16，我们随便选其中一个，下图选参数2，刚好满足最大频率为104.5 MHz：

图9.4.1. 8修改APB1DIV~APB3DIV
查看上述配置，MCU和Systick的时钟频率均为209MHz，是否真的是这样呢？我们后面会通过HAL库函数读取它们的值。
按下“Ctrl+S”保存配置，系统生成初始化代码。这里提一下，系统时钟（MCU）的代码默认是在main.c文件中的，所以在Project Manager窗口的Code Generator处勾选“Generate peripheral initialization as a pair of’.c/.h’ files per peripheral”以后是不会专门生成时钟代码的.c和.h文件的，这点我们在第4.1.2小节说过。所以这里就不选了：

图9.4.1. 9 Project Manager窗口配置
系统生成工程如下：

图9.4.1. 10生成MCU_HSE工程
3. 添加用户代码
我们在main.c文件中添加如下代码：

main.c文件代码1 w6 O; D o0 {& ]2 k
static uint32_t mcu_freq = 0;
1 F2 W+ j7 r4 _3 W" b
static uint32_t Systick_freq = 0;! q; A6 W+ P# c" Q+ v8 w
mcu_freq=HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq(); /* 获取MCU的时钟频率 */
/ Y! A( I. G% o) ]: J' n' I, k
Systick_freq=SysTick->LOAD; /* 获取Systick的LOAD寄存器的值 */

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编译、调试
保存修改，编译工程无报错，先在while循环处添加一个断点，然后按照第4.1.6小节连接好开发板和ST-Link，进入Debug模式。
进入Debug模式以后，程序停在HAL_Init函数处，此时变量的值为0

图9.4.1. 11进入Debug模式
点击运行按钮，程序运行到断点处停止，观察此时mcu_freq的值为209000128，Systick_freq的值为208999。

图9.4.1. 12 运行调试
5. 实验结果分析
根据上面的调试结果，我们看到mcu_freq的值为209000128，约等于209MHz，说明此时的系统时钟（MCU时钟）是209MHz，与前面的配置一致。
Systick_freq的值为208999，约等于209000，此值我们是读取SysTick定时器中的LOAD寄存器的值。我们根据此结果逆推一下，SysTick每次计209000下就发生中断，如果要确保每1ms的中断周期的话，那么频率必须为209MHz。
注：
SysTick一个24位向下递减计数器，启动后，LOAD寄存器的值赋给VAL 寄存器，VAL寄存器递减，当递减到0的时候，会产生一次中断，然后再从LOAD寄存器取值，然后再从所得值开始递减，递减到0的时候又产生一次中断，如此反复，从而实现计时。我们在前面的7.4.2小节有讲过。
前面我们提到，SystemCoreClock全局变量也是通过HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq()函数来获取最新的系统时钟频率的，那么他的值应该也是209000128。我们在STM32CubeIDE上查看此变量的值：

图9.4.1. 13 打开表达式窗口
如下图，添加要观察的SystemCoreClock全局变量，其值为209000128。

图9.4.1. 14观察值
9.4.2 使用HSI
本实验配置好的实验工程已经放到了开发板光盘中，路径为：开发板光盘A-基础资料\1、程序源码\11、M4 CubeIDE裸机驱动例程\CubeIDE_project\2-2 MCU_HSI。
新建一个工程，工程名字为MCU_HSI，进入时钟配置窗口以后，mcuss_ck默认是64MHz，我们手动输入209然后按下回车键，STM32CubeMX会自动计算各个参数，如下图所示：

图9.4.1. 15手动配置参数
红色部分提示pclk1、pclk2和pclk3的频率数值超出范围，我们调整一下，将分频值由1改为2：

图9.4.1. 16手动调整参数
配置好以后，我们看到各个参数：
①默认选择HSI作为PLL3的时钟源；
②默认选择PLL3P（也就是pll3_p_ck）作为mcuss_ck的输入时钟源；
④输入209以后，STM32CubeMX会动态计算PLL3的倍频和分频系数，其中：
DIVM3=4，DIVN3=26，fracv3=1024，DIVP3=2
我们将上面的参数代入前面的计算公式中，计算pll3_p_ck结果也刚好是209MHz。

按下“Ctrl+S”保存配置，STM32CubeIDE自动生成工程：
我们在main.c文件中添加如下代码：

main.c文件代码: r! g3 K4 m& ]3 U: h% H/ _$ G- e) ^/ i
static uint32_t mcu_freq = 0;
& S0 P. U: U- w! _
static uint32_t Systick_freq = 0;, m& E8 u: J2 n: P- k
mcu_freq=HAL_RCC_GetSystemCoreClockFreq();/* 获取MCU的时钟频率 */+ T+ n. |! H: \! y, ?
Systick_freq=SysTick->LOAD; /* 获取Systick的LOAD寄存器的值 */

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图9.4.1. 17添加的代码
保存修改，编译工程无报错，先在while循环处添加一个断点，然后按照第4.1.6小节连接好开发板和ST-Link，进入Debug模式。注意不要选错前面的MCU_HSE的工程，可以在Debug配置界面处确认一下：

图9.4.1. 18确认调试的工程
进入Debug模式以后，程序停在HAL_Init函数处，此时变量的值为0。

图9.4.1. 19进入Debug模式
点击运行按钮，程序运行到断点处停止，观察此时mcu_freq的值为209000128，Systick_freq的值为208999。实验结果和上面MCU_HSE工程结果一样。实验分析请查看前面的MCU_HSE工程部分。

图9.4.1. 20运行调试
9.5 实验代码分析
实验虽然验证完毕了，虽然是STM32CubeIDE自动生成的初始化代码，但我们还是有必要分析一下工程代码，这对HAL库的理解还是很有好处的。我们以MCU_HSE工程为例子，分析一下代码的实现过程。
9.5.1 配置HSE相关宏定义
此部分主要是在stm32mp1xx_hal_conf.h文件中完成的，在第7.4.1小节有分析过此文件。

选择HSE相关模块
在stm32mp1xx_hal_conf.h文件中使能HAL驱动程序中要使用的模块的列表，实验中用到了RCC：

stm32mp1xx_hal_conf.h文件代码
: O: N" S& ~5 i2 y F, l
#define HAL_MODULE_ENABLED
! u( J( t5 k( l$ g: g7 D
/*#define HAL_HASH_MODULE_ENABLED */
- W8 }4 k% n8 C# U9 S& L1 R
#define HAL_HSEM_MODULE_ENABLED0 Z7 Z2 [: F7 B: E1 w0 Y- a
/*#define HAL_WWDG_MODULE_ENABLED */2 d. h; J# C6 ~+ A- x
#define HAL_GPIO_MODULE_ENABLED
; S1 T2 }% N+ g1 A
#define HAL_EXTI_MODULE_ENABLED& A8 V% i6 w% K
#define HAL_DMA_MODULE_ENABLED
$ C% v- |5 U: y3 s" L: |9 V" T: M+ \
#define HAL_MDMA_MODULE_ENABLED
e( c H; s3 N+ W7 Z
#define HAL_RCC_MODULE_ENABLED
% {5 `: U% c7 X* c+ ~- o
#define HAL_PWR_MODULE_ENABLED
: N3 C2 U- r, |% ]6 E. C4 b) T V
#define HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED

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包含HSE相关模块的头文件

stm32mp1xx_hal_conf.h文件代码- p6 x; ^8 q9 H2 F3 K
#ifdef HAL_RCC_MODULE_ENABLED4 R' ^7 D! S2 V- i. w% F" V( C9 _
#include "stm32mp1xx_hal_rcc.h"0 a* P5 @$ z# z* }
#endif /* HAL_RCC_MODULE_ENABLED */' z1 w z8 Z9 w2 A% d: U& a% t8 ~
+ _+ f& B7 g# ^1 l) G) c3 l% d
#ifdef HAL_EXTI_MODULE_ENABLED
5 h; I2 G3 o7 r! x
#include "stm32mp1xx_hal_exti.h"
: S& u6 q- }3 u" _4 r+ L7 H) f
#endif /* HAL_EXTI_MODULE_ENABLED */
5 n" ^8 k( R9 N4 _( p
0 }# z$ \' S9 Y- ]- o' C$ J
#ifdef HAL_GPIO_MODULE_ENABLED: D- I9 r: |4 X1 G
#include "stm32mp1xx_hal_gpio.h"
6 K/ _( J9 J: y3 @% K
#endif /* HAL_GPIO_MODULE_ENABLED */4 w5 W7 B( v g; e/ S8 c8 @
+ @, U' ]7 z, l
#ifdef HAL_HSEM_MODULE_ENABLED8 P* F' O! h. ]! [9 `+ e
#include "stm32mp1xx_hal_hsem.h". V/ S+ x6 U* C5 ^# m0 {; ?7 e
#endif /* HAL_HSEM_MODULE_ENABLED */7 _2 A2 H3 r6 V1 c4 n
/****** 省略部分代码 *******/

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配置HSE_VALUE
宏定义HSE_VALUE匹配我们实际硬件的高速晶振频率（这里是24MHz），代码如下：

stm32mp1xx_hal_conf.h文件代码
: e- X! t8 S# k$ W
#if !defined (HSE_VALUE)( N, ` n* w; c+ h' h5 _
#define HSE_VALUE (24000000U)
f! K7 a. b1 g; F; J; r1 ^7 D
#endif

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9.5.2 系统时钟设置函数

函数代码实现
gpio.c文件代码很简单，主要就是开启GPIOH时钟，因为HSE的两个时钟引脚挂在GPIOH上：

#include "gpio.h"+ n S7 _ i% [4 V- h6 M. E
# ^1 l' I; k4 R
void MX_GPIO_Init(void)
" [/ n/ q: L2 T) ?* n$ u3 I0 O
{0 Q3 t3 w& v2 K" |* T" M$ p$ P' M
/* 开启GPIOH时钟，因为HSE的两个引脚PH0-OSC_IN和PH1-OSC_OUT挂在GPIOH上 */7 f' H3 n( m9 r$ [4 l5 `: p
__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
3 U. e- h5 c- ^0 F6 G% f8 A3 U
}

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下面，我们重点来看看main.c文件中系统时钟初始化代码。如下图是系统时钟设置函数SystemClock_Config的代码。代码主要分成三部分：
①第一部分，是定义并初始化RCC_OscInitStruct、RCC_ClkInitStruct结构体变量，初始值默认为0，即将HSE、HSI、LSE、LSE、CSI和PLL1~PLL4均关闭；
②第二部分，通过RCC_OscInitStruct结构体变量开启时钟源HSI、HSE、LSI和PLL3，并设置PLL3的分频和倍频参数，从而使pll3_p_ck输出频率为209MHz。
③第三部分，通过RCC_ClkInitStruct结构体变量完成AXI、MCU和APB1~APB5的配置，实现AXI、MCU、APB1~APB3和APB4~APB5时钟频率分别为64MHz、209MHz、64MHz和104.5MHz。
main.c文件代码

1 /**
& U8 S, c% [' M6 S# L- Z: e1 X
2 * @brief M4主频时钟设置函数，也就是设置PLL3
7 ~3 J5 i: T/ v0 K' S c+ c+ \! T
3 * @ note plln: PLL3倍频系数(PLL倍频), 取值范围: 25~200." @" W. u. ]) C0 [+ \
4 * pllm: PLL3预分频系数(进PLL之前的分频), 取值范围: 1~64.4 f1 [/ n, J9 X, z( K
5 * pllp: PLL3的p分频系数(PLL之后的分频), 分频后作为系统时钟, 取值范围: 1~128.(且必须是2的倍数)
; p9 j' O) q( Q( Z0 M
6 * pllq: PLL3的q分频系数(PLL之后的分频), 取值范围: 1~128.
* v# v! W+ A/ d; Z# H
7 *
. b/ f, H% j. ^1 l
8 * MP157使用HSE时钟的时候，默认最高配置为:9 ]' M" L# }$ I( d& u! |2 u7 b
9 * CPU频率(mcu_ck) = MLHCLK = PLL3P / 1 = 209Mhz
8 C. D3 ~- w5 R* b4 p A
10 * hclk = MLHCLK = 209Mhz: e' D3 D- C6 ^5 Y8 F n
11 * AHB1/2/3/4 = hclk = 209Mhz
, l6 E/ t- v) G9 {* o& O
12 * APB1/2/3 = MLHCLK / 2 = 104.5Mhz' H8 u+ X2 p7 t$ R
13 * @retval 无;9 x l5 p8 f2 V/ ^4 t0 B( U
14 */6 n# x& d# `# Y3 {( w
15 void SystemClock_Config(void); e3 k& A" v' L( T# m2 U2 k
16 {; I; h. T6 T" {8 u1 s- q
17 /* 定义RCC_OscInitStruct、RCC_ClkInitStruct结构体变量，并初始化为0 */$ G6 P2 F/ e; [' b* M
18 RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
* A4 C9 A' Q4 P5 w3 w" Y% e
19 RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};# u5 a$ C$ g% H( w! k3 W
20
8 V- \6 M5 }# u. u: R6 b& E
21 /*给RCC_OscInitTypeDef结构中的成员变量赋值完成初始化RCC振荡器 */: L* `2 }$ d/ O9 L! D
22 RCC_OscInitStruct.OscillatorType = \ RCC_OSCILLATORTYPE_HSI|RCC_OSCILLATORTYPE_LSI
( A; C; a" k% d0 C; f7 B
23 |RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
( T3 t( F4 `+ h0 x( I& K8 X' g2 i0 p
24 RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; /* 打开HSE */% }" p- ^6 ?" Q5 n6 n6 v
25 RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; /* 打开HSI */: e# l: ^3 Z6 s/ e& b- f" _
26 RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16; /* 校准HSI值 */
) ^2 {' A. X2 V$ S
27 RCC_OscInitStruct.HSIDivValue = RCC_HSI_DIV1; /* 设置HSI分频值为1 */0 P/ ]0 @8 t+ y( t( c
28
' H' s* T M' J" ~' h& `& y
29 RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON; /* 开启LSI */) w" r" C* I7 ]% h8 u3 ^) g0 ^
30 RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE; /* 没有PLL的状态 */
4 V, {* B8 o' Z! ?* S4 G7 X+ W
31 RCC_OscInitStruct.PLL2.PLLState = RCC_PLL_NONE; /* 没有PLL2的状态 */9 q3 Q1 z: {+ A/ }
32 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLState = RCC_PLL_ON; /* 开启PLL3 */7 o3 `7 `7 n1 I0 o/ ~1 j! n
33 /* PLL3输入时钟源为HSE */
: S( a9 P5 j: ?! d6 c
34 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLSource = RCC_PLL3SOURCE_HSE;
: o J' L* l" x# G( J0 z
35 /*
; H2 D# k# z, {: x: {4 {
36 * 配置锁相环PLL3的分频和倍频参数，也就是： F0 \( b1 n8 l4 v: y
37 * DIVM3=2，DIVN3=52，DIVP3=3，DIVQ3=2，DIVR3=2，FRACV=2048& V: w6 c) Q/ `# j* b8 L
38 * 则PLL3的pll3_p_ck输出频率为：2 O9 \/ R8 w: Z; A# G
39 * pll3_p_ck==209MHz
- D! F& @1 v3 V
40 */
% b; V0 Z8 G: F: n/ ]' p
41 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLM = 2; /* DIVM3=2 */8 t; X: [3 f, |" P
42 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLN = 52; /* DIVN3=52 */
: ~( |: R, U1 @- ]% L9 x
43 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLP = 3; /* DIVP3=3 */
/ M. e* {: O. G4 f3 l
44 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLQ = 2; /* DIVQ3=2 */
3 T% K# u6 d5 O
45 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLR = 2; /* DIVR3=2 */
! ~& b+ U. u, T7 u9 f( ~
46 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLRGE = RCC_PLL3IFRANGE_1;
1 y4 o& m! w; u
47 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLFRACV = 2048; /* FRACV=2048 */
3 M4 @% _( d' J+ h
48 RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLMODE = RCC_PLL_FRACTIONAL;/* 分数模式 */' q7 ~7 d2 T o, ?
49 RCC_OscInitStruct.PLL4.PLLState = RCC_PLL_NONE; /* PLL4没有状态 */4 p; ]3 Q! s" j( a- s- {1 n, U
50
6 E7 T; w9 g" h2 j0 u$ ?: A9 c8 O
51 /* 调用的HAL_RCC_OscConfig函数用于判断 HSE、HSI、LSI、LSE 和
- q0 ^+ a! }6 `/ E
52 * PLL（PLL1、PLL2、PLL3和PLL4）是否配置完成，配置完成则返回HAL_OK。1 t' p4 P( b9 j# |4 ~, Q8 y+ F1 G; T
53 * 如果没有配置完成，发生错误的话就会进入Error_Handler函数（空循环）。
+ F& V. A% J2 r* y6 v5 [& a
54 */5 A0 n4 |: Y# V& A) s
55 if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
7 F/ M% b0 _8 l7 Q G
56 {
! \5 z! g& c# k5 k
57 Error_Handler();
+ S% V7 B' c2 O! n. S3 i
58 }$ V( Y& p- }' D/ s d8 k& V5 e
59 /*1 \, Q' A5 J2 T
60 * 给RCC_ClkInitStruct结构体成员赋值来配置RCC时钟，也就是：
) s W+ [# _1 H) O- K. m
61 * 配置AXI的时钟源和分频器分频值（也就是配置ACLK）；" }4 O( K# ]: t$ D9 Y
62 * 配置MCU的时钟源和分频器分频值；
; x% F2 i0 h; {. \: k" E; B
63 * 配置APB1~APB5的分频值（也就是配置PCLK1~5）。
* S* s, v* F/ h% f: Y U
64 */1 M t" Y% R, G; w6 H, T* I! |/ L
65 RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_ACLK
# P( [' e4 H9 _$ ?+ G7 h
66 |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK28 g) Q# ^( ~; f
67 |RCC_CLOCKTYPE_PCLK3|RCC_CLOCKTYPE_PCLK4/ t% T& @7 ~4 o+ G, O( L" {" {
68 |RCC_CLOCKTYPE_PCLK5;" p6 D, q5 X0 U: @% y: Z' j% b# ]
69 /* 配置AXI时钟源为HSI */ " L5 D- o( Q7 N% G/ W& w
70 RCC_ClkInitStruct.AXISSInit.AXI_Clock = RCC_AXISSOURCE_HSI;2 X( R3 ]% E7 t( @2 w( X D9 \# y
71 /* 配置AXI分频器为1分频=ACLK=64MHz */ X) c; F! z/ V
72 RCC_ClkInitStruct.AXISSInit.AXI_Div = RCC_AXI_DIV1;
8 g8 ~, D* g+ O. l
73 /* 配置MCU时钟源来自PLL3=209MHz */) S3 p; G6 i6 m# S2 s
74 RCC_ClkInitStruct.MCUInit.MCU_Clock = RCC_MCUSSOURCE_PLL3;7 a- W2 f1 c6 ?, N- T3 V/ W
75 /* 配置MCU分频器为1分频=MCU=209MHz */
5 Y7 H8 v* ~% c
76 RCC_ClkInitStruct.MCUInit.MCU_Div = RCC_MCU_DIV1;
5 o2 d' @+ T' l! [) ]# s/ G Z
77 /* 配置APB4分频器为1分频=PCLK4=64MHz*/
* ? C, m4 f9 i. f& O9 o
78 RCC_ClkInitStruct.APB4_Div = RCC_APB4_DIV1;( i A! W) W* J) z! b
79 /* 配置APB5分频器为2分频=PCLK5=64MHz */
7 K( e `& I7 b* I( ^
80 RCC_ClkInitStruct.APB5_Div = RCC_APB5_DIV1;" \: q! d% M1 s! G
81 /* 配置APB1分频器为2分频=PCLK1=104.5MHz */
( A* ]9 A; i! M7 r0 n, a2 [3 ]
82 RCC_ClkInitStruct.APB1_Div = RCC_APB1_DIV2;* u5 ~1 Z. N$ {9 Q4 B+ d
83 /* 配置APB2分频器为2分频=PCLK2=104.5MHz */
9 ]" j6 @$ {/ X) {0 p K
84 RCC_ClkInitStruct.APB2_Div = RCC_APB2_DIV2;0 _2 L% _# H9 K/ t
85 /* 配置APB3分频器为2分频=PCLK3=104.5MHz */8 }) R n- R) \5 j: t. C: E# J. K5 p
86 RCC_ClkInitStruct.APB3_Div = RCC_APB3_DIV2;
' a4 `4 f# l+ v# g3 I
87 /*9 h9 S/ c/ x* n
88 * 调用HAL_RCC_ClockConfig函数，根据RCC_ClkInitStruct中
0 [& M' R n" B+ ?6 W
89 * 指定的参数初始化MPU，AXI，AHB和APB总线时钟，如果初始化
7 w: t5 f9 _/ U6 D' g
90 * 不成功，则进入Error_Handler空循环函数。* h' G! W# _3 X
91 */
% t$ @& t: s! M6 E; z
92 if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct) != HAL_OK)
9 f! y* }5 |' t6 v
93 {
; \ {1 R6 U' ?. s% C
94 Error_Handler();
4 W* X K+ l: d9 U- M) _& P W
95 }
* P* |1 P) v9 I9 Y
96 /* 设置RTC时钟的HSE分频因子 */3 S6 t3 p& X5 r8 _
97 __HAL_RCC_RTC_HSEDIV(1);8 r2 @3 L8 h% a2 ^6 o" }" N, [
98 }

复制代码

函数代码分析
下面，我们来分析SystemClock_Config函数的代码实现过程。
第18行，定义RCC_OscInitTypeDef类型结构体变量RCC_OscInitStruct，并初始化为0，表示将HSE、HSI、LSE、LSE、CSI和PLL1~PLL4均关闭。
以上结构体在stm32mp1xx_hal_rcc.h文件中有定义，我们在前面也有详细介绍过，为了大家不总是跳跃看代码，这里还是贴出代码了，如下。
RCC_OscInitTypeDef主要对RCC内部/外部振荡器（HSE，HSI，CSI，LSE和LSI）配置的结构定义，主要是定义要配置的振荡器、时钟源的状态、校准值和PLL的参数。通过给结构体成员赋值即可开或者关对应的时钟，并可以配置PLL的参数。

stm32mp1xx_hal_rcc.h文件代码! \1 p1 \1 |" i$ a4 u
typedef struct: k6 c6 r6 k4 Y; k7 U
{
$ s3 c* E0 A7 _% d4 o$ K# a
uint32_t OscillatorType; /* 要配置的振荡器 */
0 c5 f$ ^! y4 ]1 p8 }* p6 Z
uint32_t HSEState; /* HSE的新状态 */
) Z6 ?2 q* K; \1 p" n# u5 x
uint32_t LSEState; /* LSE的新状态 */
7 n$ Z/ R3 Z1 I
uint32_t HSIState; /* HSI的新状态 */ + g2 C( X: k2 ?) l$ b9 M# s
uint32_t HSICalibrationValue; /* 校准调整值 */ * w! x7 `5 f/ o% I/ ]* U$ Z. k
uint32_t HSIDivValue; /* HSI的分频系数 */
" R9 H2 O' D) z& M% |
uint32_t LSIState; /* LSI的新状态 */
8 g9 E9 D6 ?9 H1 A/ C" ]
uint32_t CSIState; /* CSI的新状态 */
; @) x0 m% |; r& p9 E7 W
uint32_t CSICalibrationValue; /* 校准调整值 */ # D. Y I8 H: m- {
RCC_PLLInitTypeDef PLL; /* PLL1结构参数 */ . K% u! |# r$ ]7 @$ V) i
RCC_PLLInitTypeDef PLL2; /* PLL2结构参数 */ - l! i! R. n M" _) ^
RCC_PLLInitTypeDef PLL3; /* PLL3结构参数 */ ) f1 E* s6 D5 X% b! w
RCC_PLLInitTypeDef PLL4; /* PLL4结构参数 */ . O1 _+ T9 d& e# y# C
} RCC_OscInitTypeDef;

复制代码

我们查看PLL的结构参数有哪些，如下，此结构体定义了锁相环PLL中用到的DIVM、DIVP、DIVQ、DIVR、FRACV等参数变量，通过给这些结构体成员赋值即可配置PLL的时钟。

stm32mp1xx_hal_rcc.h文件代码
! b) `2 o. V. R! T
; {# _, v, n' _
typedef struct
& @' I5 Q K4 B- j
{$ y1 U! T# j# O$ r
uint32_t PLLState; /* PLL的新状态 /2 j+ i0 x- S" H- h2 U# n0 n" {! G
uint32_t PLLSource; / PLL输入时钟源 /
+ ]0 l5 u7 d! k& l0 n: J
uint32_t PLLM; / PLL VCO输入时钟的分频系数DIVM /
1 |9 \) K3 Z2 R/ E( n& s3 c% q
uint32_t PLLN; / PLL VCO输出时钟的倍数DIVN /+ t3 l j, z E. {' D5 {
uint32_t PLLP; / 分频因子DIVP /
% b1 I. ?9 I2 a h+ A7 _, K5 u
uint32_t PLLQ; / 分频因子DIVQ /
6 x7 l& R" q- b% z: e' F7 q
uint32_t PLLR; / 分频因子DIVR /" _: _0 `* j! Y3 G2 |+ Y! M
uint32_t PLLRGE; / PLL3和PLL4的PLL输入频率范围 /: a3 t; |$ G+ U! E
uint32_t PLLFRACV; / PLL VCO乘数的小数部分FRACV /
# q% v( a* y) x' p
uint32_t PLLMODE; / 使用PLL模式 /
5 K4 ]* w+ O1 _" ~5 w9 k
uint32_t MOD_PER; / 调制周期调整 /; @+ g" j! y% S. E; H
uint32_t RPDFN_DIS; / 抖动的RPDF噪音控制 /
4 `" y+ ^7 t) o" h( b( D# a
uint32_t TPDFN_DIS; / 抖动的TPDF噪声控制 /# f5 j. a! K2 z% e; E7 K$ K
uint32_t SSCG_MODE; / 扩频时钟发生器模式 /
: q* ^; t1 j! O7 u# y7 e
uint32_t INC_STEP; / 调制深度调整*/
6 y5 M* Q! Q0 q
} RCC_PLLInitTypeDef;$ Q' H0 }3 o# M
第19行，定义RCC_ClkInitTypeDef类型结构体变量，并初始化为0，即AXI子系统、MCU子系统时钟源默认来自HSI，且AXI时钟和MCU时钟以及APB1~APB5时钟的分频器的分频值为0（没有分频）。
* a, e9 ~0 Y0 t3 f1 I" l% D0 ^
RCC_ClkInitStruct此结构体我们在前面也有讲解过。RCC_ClkInitTypeDef结构体定义如下，主要是定义AXI和MPU的时钟源以及分频系数，还有APB1~APB5的分频系数，通过给结构体成员赋值即可实现对MPU、AXI和APB进行分频。# Y: _: B* e0 u
stm32mp1xx_hal_rcc.h文件代码
) _) J% b0 y3 f9 c, Q+ H1 k, U8 {
- m, H% T: Z, L
typedef struct
; j7 e2 `' S7 L# s0 b0 z
{, S- U# C! R* e* h7 A
uint32_t ClockType; /* 时钟源选择 /( v8 O9 |" A: r0 f1 {* j& a* I
RCC_MPUInitTypeDef MPUInit; / MPU结构参数(时钟源和分频数) /
) @2 V. l/ f/ }: Z( B. r, P# ^
RCC_AXISSInitTypeDef AXISSInit; / AXI结构参数(时钟源和分频数)/1 X& ~0 v: V& c
RCC_MCUInitTypeDef MCUInit; / APB4分频数 /
* X8 K/ S9 B1 s% C0 S
uint32_t APB4_Div; / APB4分频数 /, C2 S$ r" y% Z+ m2 b" R
uint32_t APB5_Div; / APB5分频数 /( L2 V) u; I z) [
uint32_t APB1_Div; / APB1分频数 /
/ H3 o! \2 ^8 I, p
uint32_t APB2_Div; / APB2分频数 /0 I3 @ u* U4 i6 B# @2 y, I0 Q
uint32_t APB3_Div; / APB3分频数 */
8 _& B& @( B8 e
} RCC_ClkInitTypeDef;

复制代码

分析完了结构体，整个系统时钟初始化就大概明白了，需要哪个时钟源，要用那个PLL以及PLL的各个参数，要对那根总线进行分频以及分频系数是多少等等，我们都可以通过给结构体成员赋值来实现。SystemClock_Config函数其实也是这么做的，我们接着分析此函数剩下的代码。
第21到第34行，给RCC_OscInitTypeDef结构中的成员变量赋值完成初始化RCC振荡器，开启了HSE，配置PLL3为209MHz。
第55到58行，调用HAL_RCC_OscConfig函数真正完成HSE、HSI、LSI 和 PLL3的配置。
第65到第86行，给RCC_ClkInitStruct结构体成员赋值，完成AXI、MCU和APB的时钟分配。其中：
AXI时钟源来自HSI，经过1分频后最终频率为64MHz；
MCU时钟源来自PLL3，经过1分频后最终频率为209MHz；
确定了AXI的时钟，那么APB4和APB5的时钟源也就确定了。APB4和APB5经过1分频后最终频率为64MHz；
确定了MCU的时钟，那么APB1APB5的时钟源也就确定了。APB1APB2经过1分频后最终时钟频率为104.5MHz。
可能大家会问，为啥没看到AHB1AHB6相关的代码呢？这个系统就默认配置好了，因为他们不需要经过分频器。AHB1AHB4的时钟直接通过mcuss_ck获得，为64MHz。AHB5~AHB6的时钟直接通过axiss_ck获得，为209MHz。
9.5.3 main函数调用
在main函数中调用系统时钟配置函数的代码：

if(IS_ENGINEERING_BOOT_MODE()) e; Q8 ?/ H% x* W4 A
{
+ [4 Q# A. I0 \
SystemClock_Config();& s! h/ T9 O. `4 c5 ?
}

复制代码

其中，先判断IS_ENGINEERING_BOOT_MODE()函数的返回值，如果为TRUE 则初始化系统时钟，如果为FALSE，条件不成立，if语句不执行。我们来看看IS_ENGINEERING_BOOT_MODE函数：

stm32mp157dxx_cm4.h文件代码
9 f' v9 l& Z* q8 j L7 _7 ]
#define IS_ENGINEERING_BOOT_MODE() (((SYSCFG->BOOTR) & \ (SYSCFG_BOOTR_BOOT2|SYSCFG_BOOTR_BOOT1|SYSCFG_BOOTR_BOOT0)) == \ (SYSCFG_BOOTR_BOOT2))

复制代码

函数IS_ENGINEERING_BOOT_MODE通过判断引脚BOOT2 是否为1，为1的话表示从MCU启动（ST官方叫做工程启动模式），然后调用IS_ENGINEERING_BOOT_MODE函数来初始化系统时钟。
大家可以分析一下第二个工程MCU_HSI的系统时钟代码，对比看看它们的区别。
关于外设时钟初始化部分，下面的章节小结有总，我们也会在对应的外设实验章节进行讲解。

9.5.4 HAL_Delay的计时
关于HAL_Delay是怎么实现计时的，我们在前面第7.4.2小节有分析过，关于Systick我们后面会有专门的实验章节做讲解。默认情况下，STM32CubeMX使用Systick作为时基给其它程序提供计时，例如HAL_Delay延时函数，以及串口程序中的Timeout 超时机制等等。