STM32系统时钟配置

STM32的SYSCLK(系统时钟)可由三种不同的时钟源来驱动，分别是HSI振荡器时钟、HSE振荡器时钟、PLL时钟。这些设备还拥有2种二级时钟源：

1、低速内部RC(LSI RC)振荡器，频率在30~60KHZ之间变化，为了方便计算我们一般估算为40KHZ，它主要为独立看门狗提供时钟源，或通过相关寄存器配置驱动RTC(RTCCLK)，用于从停机/待机模式下自动唤醒系统。

2、使用32.768KHZ的低速外部晶体时钟来驱动RTC(RTCCLK)。 

为减小功耗，STM32的任一时钟源都可以独立地开启或关闭。

注意：1、当HSI(高速内部时钟)作为PLL时钟输入时，SYSCLK得到的最大频率为36MHZ(有些写的是64MHZ)。SDIO接口的时钟频率固定为HCLK/2。

2、AHB、高速APB(APB2)域的最大频率是72MHZ； 低速APB(APB1)域的最大频率是36MHZ，所以在配置由APB1提供时钟的外设时要特别留意。 

3、RCC通过AHB时钟(HCLK)8分频后作为Cortex系统定时器(SYSTick)的外部 时钟，当然SYSTICK的时钟也可通过相关寄存器来获得。

4、ADC时钟由高速APB2时钟经2、4、6、8分频后获得。

定时器在STM32中起着举足轻重的地位，学不好定时器就相当于没有学过STM32单片机。所以定时器的频率设置就显得尤为重要，其频率分频由硬件按以下2种情况自动设置：

1、如果相应的APB预分频系数是1，定时器的时钟频率与所在APB总线频率一致。

2、否则，定时器的时钟频率被设为与其相连的APB总线频率的2倍。

例：若AHB的时钟为72MHZ，因为APB1的时钟最大只能为36MHZ，所以APB1的预分频值不能为1，假设为2，则APB1=36MHZ时钟，则定时器2~7的时钟就为72MHZ。
以上介绍时钟主要来自系统时钟SYSCLK，其它请参考STM32官方参考手册。

高速外部时钟(HSE)

时钟来源：HSE外部时钟：它由 外部提供时钟（50%占空比的方波、正弦波、三角波）连接到输入端，同时要保证OSC_OUT端口悬空，输入最高频率50MHZ。

HSE外部晶体/陶瓷谐振器：3~25MHZ外部振荡器为系统提供精确的主时钟，在电路设计时为了减少时钟输出的失真和缩短启动稳定时间，晶振和负载电容必须尽可能的靠近振荡器引脚，连接线路时不要打过孔，最好进行包地处理。负载电容值必须根据所选的振荡器来调整。

晶振的负载电容=[(c1*c2)/(c1+c2)]+(4~6)pf的杂散电容；c1,c2为旁路电容。


高速内部时钟(HSI)

HSI时钟信号由内部8MHZ的RC震荡器产生，可直接作为系统时钟或2分频后作为PLL输入。在外部无时钟或HSE失效时，HSI时钟会作为备用时钟源自动切换，但时钟精度稍差。

低速外部时钟(LSE)

由一个外部的32.768khz低速晶体或陶瓷谐振器提供，主要为实时时钟或其他定时器功能提供一个低功耗且精确的时钟源。

低速内部时钟(LSI)

它可以在停机和待机模式下保持运行，为独立看门狗和自动唤醒单元提供时钟，时钟频率在（30KHZ和60KHZ之间）。

时钟初始化过程：

1、设置时钟配置为初始值

2、开启外部时钟，等待外部时钟配置是否成功；

成功：设置PLL输入时钟

失败：开启内部时钟

3、配置AHB、APB2、APB1、HCLK、PCLK2、PCLK1等

4、使能PLL时钟，如果PLL作为了SYSCLK，它将不能被失能

5、等待PLL时钟是否就绪。

6、将PLL作为系统时钟，等待就绪。

7、开启外设时钟

8、设置优先级分组

这里采用V3.5库函数版本，MDK4.7；STM32F103ZET6

1. s32 STM32_CLOCK_Init(void)
   

2. {
   

3.     u32 Err=STM_ERR;
   

4. 
   

5.     ErrorStatus HSEStartUpStatus;
   

6.     u32 i=0;
   

7.     /* Deinitialize the RCC registers */
   

8.     RCC_DeInit();
   

9.     //打开外部时钟，失败则选内部时钟
   

10.     /* Enable the HSE */
    

11.     RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
    

12.     /* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
    

13.     HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
    

14.     if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
    

15.     {
    

16.         //PLLCLK=16MHZ*2=32MHZ
    

17.         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_2);
    

18.         Err=STM_TRUE;
    

19.     }
    

20.     else
    

21.     {
    

22.         /* Enable Internal High Speed oscillator */
    

23.         RCC_HSICmd(ENABLE);    
    

24.         //PLLCLK=8MHZ/2*8=32MHZ
    

25.         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div2, RCC_PLLMul_8);
    

26.         Err=0x60000001;    
    

27.     }
    

28.     /* Configure HCLK such as HCLK = SYSCLK */
    

29.     RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//AHB==系统时钟
    

30.     /* Configure PCLK2 such as PCLK2 = HCLK */
    

31.     RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);//APB2==HCLK
    

32.     /* Configure PCLK1 such as PCLK1 = HCLK/2 */
    

33.     RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//APB1==HCLK/2
    

34. 
    

35.     /* Configure the Latency cycle: Set 2 Latency cycles */
    

36.     FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//存储器取值延时2个周期
    

37.     /* Enable The Prefetch Buffer */
    

38.     FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
    

39. 
    

40.     /* Enable the PLL */
    

41.     RCC_PLLCmd(ENABLE);
    

42.     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET)
    

43.     {
    

44.         i++;
    

45.         if(0xffff<=i)
    

46.         {
    

47.             Err=0x60000002;
    

48.             break;
    

49.         }
    

50.     }
    

51.     /* Select the PLL as system clock source */
    

52.     RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
    

53.     i=0;
    

54.     while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08)
    

55.     {
    

56.         i++;
    

57.         if(0xffff<=i)
    

58.         {
    

59.             Err=0x60000003;
    

60.             break;
    

61.         }
    

62.     }
    

63.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    

64.     /* Configure the Priority Grouping with 1 bit */
    

65.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
    

66.     return Err;
    

67. }

68. 
    

在库函数V3.5以后，在不配置系统时钟的情况下，默认为72MHZ。从startup_stm32f10x_hd.s中可以看出：

1. ; Reset handler
   

2. Reset_Handler PROC
   

3.                 EXPORT Reset_Handler [WEAK]
   

4.                 IMPORT __main
   

5.                 IMPORT SystemInit
   

6.                 LDR R0, =SystemInit
   

7.                 BLX R0
   

8.                 LDR R0, =__main
   

9.                 BX R0
   

10.                 ENDP

在复位产生之后，系统首先运行SystemInit()，然后在执行main函数。而在system_stm32f10x.c中默认外部时钟为8M,设置为72MHZ，但在实际中如果我们使用大于8MHZ的外部时钟时，系统时钟依旧为72MHZ。如果想

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