STM32學習2：系統時鐘介紹與配置

• 1，時鐘簡介
• 2，時鐘配置

  轉載請註明完整出處。

1，時鐘簡介

  上篇介紹瞭如何建立一個STM32的空模板。搭建好編譯環境後，還需要對stm32晶片本身有一定了解，這樣才可以配置好晶片跑程式。本篇介紹的是STM32的系統時鐘部分，學過數位電路的朋友就知道，時鐘對於電路來說就好比是人體的心臟。詳細的時鐘配置與說明可以參見下面連結中的：《STM32中文參考手冊》
  https://download.csdn.net/download/huagengpai1994/10809289
  整個時鐘體系可以由下圖來表述：

  可以看到圖中有藍色和綠色兩種顏色的方塊。藍色方塊代表時鐘訊號源，綠色訊號代表訊號處理（分頻、倍頻）與輸出。初學只要構建時鐘大體的框架就好。
  時鐘訊號源有四個部分（可忽略PLL）分別是：

• HSI RC：高速內部RC振盪時鐘源，8MHZ。H表示高速，S表示源，I表示內部，RC表示是振盪器。內部時鐘源是在晶片（小方塊）裡面的，外部時鐘源是在晶片外部通過PCB佈線連線到晶片裡。
• LSI RC：低速內部RC振盪時鐘源，大約為40KHZ。
• HSE Osc: 高速外部晶體振盪時鐘源，8MHZ。
• LSE Osc:低速外部晶體振盪時鐘源，32.768KHZ。
    圖中倆高速的在上面，倆低速的在下面。
    PLL也被認為是一個時鐘源，不過它從原理上來看並不提供時鐘源訊號，只是對接受的訊號倍頻後輸出。可以從圖中看到PLL的時鐘路徑有兩條：HSI RC 2分頻、HSE Osc 直接到達、HSE Osc 2分頻到達。
    同樣的，可以看看下方的RTC時鐘，它的時鐘源也有三條：HSE Osc 128分頻到，LSE Osc 直接到達、LSI RC 直接到達。
    LSI RC還直接供給看門狗獨立時鐘。
    接著看上面的部分，SYSCLK系統時鐘源有三條路徑：HSI RC直接到達，PLL到達，HSE Osc 直接到達。CSS如圖中的解釋，是一個時鐘監視，如果HSE失效則自動切換到SYSCLK=HSI。
    SYSCLK系統時鐘的頻率最高為72MHZ，經過AHB分頻後供給AHB1和AHB2。APB1和APB2還要繼續分頻才能供給外設與計時器，其中APB1是低速的，最高為36MHZ；APB2為高速的，最高為72MHZ。
    中間部分的MCO是將經過晶片的時鐘輸出出去，輸出源如圖中所示有四個：SYSCLK、HSI、HSE和PLLCLK2分頻。
    總結一下：系統時鐘SYSCLK是最核心的部分，圖示左上部分無論怎麼走都是為了到達系統時鐘，然後調配到APB1和APB2為外設輸出時鐘。
     經過時鐘源的選擇、分頻/倍頻，就可以到HCLK(高效能匯流排AHB用)、FCLK(供給cpu核心的用，常說的cpu主頻)、PCLK(高效能外設匯流排APB)、USBCLK、TIMXCLK、TIM1CLK、RTCCLK等，外設是掛載STM32的總線上的，具體哪個外設掛載哪個匯流排，看下圖:

2，時鐘配置

  在程式設計中，我們要做的也無非是設定閘電路以選擇時鐘源輸入、倍頻/分頻係數和開啟/關閉對應外設所在匯流排的時鐘。這些設定是通過暫存器進行設定的，但是直接設定暫存器會有點較複雜，所以可以用SystemInit()庫函式直接進行設定。庫函式的設定方法如下所示：
const uint32_t SystemFrequency = SYSCLK_FREQ_72MHz;
const uint32_t SystemFrequency_SysClk =SYSCLK_FREQ_72MHz;
const uint32_t SystemFrequency_AHBClk = SYSCLK_FREQ_72MHz;
const uint32_t SystemFrequency_APB1Clk = (SYSCLK_FREQ_72MHz/2);
const uint32_t SystemFrequency_APB2Clk = SYSCLK_FREQ_72MHz;

  這就是在定義了CPU跑72M的時候,各個系統的速度.他們分別是:硬體頻率,系統時鐘,AHB匯流排頻率,APB1匯流排頻率,APB2匯流排頻率.
  如果需要更加靈活的配置，可以呼叫這個函式：

void RCC_HSE_Configuration(void) //HSE作為PLL時鐘，PLL作為SYSCLK 
{ 
	RCC_DeInit(); /*將外設RCC暫存器重設為預設值 */
 	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);/*設定外部高速晶振（HSE） HSE晶振開啟(ON)*/ 
   	if(RCC_WaitForHSEStartUp() == SUCCESS)  /*等待HSE起振,  SUCCESS：HSE晶振穩定且就緒*/  
   	{ 
  		RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);/*設定AHB時鐘(HCLK)RCC_SYSCLK_Div1——AHB時鐘 = 系統時鐘*/  
  		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); /*設定高速AHB時鐘(PCLK2)RCC_HCLK_Div1——APB2時鐘 = HCLK*/     
  		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); /*設定低速AHB時鐘(PCLK1)RCC_HCLK_Div2——APB1時鐘 = HCLK / 2*/
		RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);/*設定PLL時鐘源及倍頻係數*/    
  		RCC_PLLCmd(ENABLE); 	 /*使能PLL */ 
  		while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) ;/*檢查指定的RCC標誌位(PLL準備好標誌)設定與否*/ 
  		RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);  /*設定系統時鐘（SYSCLK） */  
  		while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);     /*0x08：PLL作為系統時鐘 */	
  	  }
}

  如果使用void RCC_HSE_Configuration(void)，可以將其作為一個.C檔案獨立編寫，然後再主函式直接呼叫。