STM32时钟系统，如何进行时钟设置？

 

在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

①HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

②HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。

③LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

④LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

⑤PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。

 

在STM32上如果不使用外部晶振，OSC_IN和OSC_OUT的接法

如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振，请按照下面方法处理：

1）对于100脚或144脚的产品，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。
2）对于少于100脚的产品，有2种接法：
2.1）OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。
2.2）分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1，再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。此方法可以减小功耗并(相对上面2.1)节省2个外部电阻。

 

使用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：
1、将RCC寄存器重新设置为默认值RCC_DeInit;
2、打开外部高速时钟晶振HSERCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
3、等待外部高速时钟晶振工作HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
4、设置AHB时钟RCC_HCLKConfig;
5、设置高速AHB时钟RCC_PCLK2Config;
6、设置低速速AHB时钟RCC_PCLK1Config;
7、设置PLLRCC_PLLConfig;
8、打开PLLRCC_PLLCmd(ENABLE);
9、等待PLL工作while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
10、设置系统时钟RCC_SYSCLKConfig;
11、判断是否PLL是系统时钟while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
12、打开要使用的外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()

 

//另一个版本的分析总结：

在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。
②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接
外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。
③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。
④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤、PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、
HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最
大不得超过72MHz。

 

其中40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用，另外它还可以被
选择为实时时钟RTC的时钟源。另外，实时时钟RTC的时钟源
还可以选择LSE，或者是HSE的128分频。RTC的时钟源通过
RTCSEL[1:0]来选择。

 

STM32中有一个全速功能的USB模块，其串行接口引擎需要
一个频率为48MHz的时钟源。该时钟源只能从PLL输出端获
取，可以选择为1.5分频或者1分频，也就是，当需要使用
USB模块时，PLL必须使能，并且时钟频率配置为48MHz或
72MHz。

 

另外，STM32还可以选择一个时钟信号输出到MCO脚(PA8)上，
可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟。

 

系统时钟SYSCLK，它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟
源。系统时钟可选择为PLL输出、HSI或者HSE。系统时钟最
大频率为72MHz，它通过AHB分频器分频后送给各模块使用，
AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分
频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：
①、送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
②、通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
③、直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
④、送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分
频，其输出一路供APB1外设使用(PCLK1，最大频率36MHz)，
另一路送给定时器(Timer)2、3、4倍频器使用。该倍频器
可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2、3、4使用。
⑤、送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分
频，其输出一路供APB2外设使用(PCLK2，最大频率72MHz)，
另一路送给定时器(Timer)1倍频器使用。该倍频器可选择1或
者2倍频，时钟输出供定时器1使用。另外，APB2分频器还有
一路输出供ADC分频器使用，分频后送给ADC模块使用。ADC
分频器可选择为2、4、6、8分频。

 

在以上的时钟输出中，有很多是带使能控制的，例如AHB总线
时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等等。当需要使
用某模块时，记得一定要先使能对应的时钟。

 

需要注意的是定时器的倍频器，当APB的分频为1时，它的倍
频值为1，否则它的倍频值就为2。

 

连接在APB1(低速外设)上的设备有：电源接口、备份接口、
CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、
Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模块虽然需要一个单独的
48MHz时钟信号，但它应该不是供USB模块工作的时钟，而只
是提供给串行接口引擎(SIE)使用的时钟。USB模块工作的时
钟应该是由APB1提供的。

 

连接在APB2(高速外设)上的设备有：UART1、SPI1、Timer1、
ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。

 

下图是STM32用户手册中的时钟系统结构图，通过该图可以从
总体上掌握STM32的时钟系统。

 

 

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下面是TM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数(使用外部8MHz晶振)

 

*******************************************************************************

* Function Name: RCC_Configuration

* Description:RCC配置(使用外部8MHz晶振)

* Input: 无

* Output: 无

* Return: 无

*******************************************************************************

void RCC_Configuration(void)

{

//将外设RCC寄存器重设为缺省值

RCC_DeInit();

 

//设置外部高速晶振（HSE）

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//RCC_HSE_ON——HSE晶振打开(ON)

 

//等待HSE起振

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

 

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)//SUCCESS：HSE晶振稳定且就绪

{

//设置AHB时钟（HCLK）

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟 = 系统时钟

 

 

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);//RCC_HCLK_Div1——APB2时钟 = HCLK

 

//设置低速AHB时钟（PCLK1）

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2

 

 

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//FLASH_Latency_22延时周期

 

//选择FLASH预取指缓存的模式

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);// 预取指缓存使能

 

//设置PLL时钟源及倍频系数

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

// PLL的输入时钟 = HSE时钟频率；RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9

 

//使能PLL

RCC_PLLCmd(ENABLE);

 

//检查指定的RCC标志位(PLL准备好标志)设置与否

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)

{

}

 

//设置系统时钟（SYSCLK）

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

//RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——选择PLL作为系统时钟

 

// PLL返回用作系统时钟的时钟源

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)//0x08：PLL作为系统时钟

{

}

}

 

//使能或者失能APB2外设时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |

RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);

//RCC_APB2Periph_GPIOAGPIOA时钟

//RCC_APB2Periph_GPIOBGPIOB时钟

//RCC_APB2Periph_GPIOCGPIOC时钟

//RCC_APB2Periph_GPIODGPIOD时钟

}

 

 

 

设置使用内部晶振。

void RCC_Configuration(void)

 

{

 

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

 

//将外设 RCC寄存器重设为缺省值

 

RCC_DeInit();

 

RCC_HSICmd(ENABLE);

 

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSIRDY) == RESET)

 

{

 

}

 

if(1)

 

{

 

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

 

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

 

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

 

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

 

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

 

//设置 PLL 时钟源及倍频系数

 

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, RCC_PLLMul_8);

 

//使能或者失能 PLL,这个参数可以取：ENABLE或者DISABLE

 

RCC_PLLCmd(ENABLE);//如果PLL被用于系统时钟,那么它不能被失能

 

//等待指定的 RCC 标志位设置成功 等待PLL初始化成功