STM32RCC---时钟讲解以及配置一

小咪咪 2023-02-19 06:24 23阅读 0赞

### 配置时钟 ###

*  前言
 *  1.CRC相关寄存器
 *   *  1.1 时钟控制寄存器(RCC\_CR)
     *  1.1 时钟配置寄存器(RCC\_CFGR)
 *  2.系统时钟讲解
 *   *  2.1 HSE：高速外部时钟
     *  2.2 PLL 时钟源
     *  2.3 PLL 时钟 PLLCLK
     *  2.4 系统时钟 SYSCLK
     *  2.5 AHB 总线时钟 HCLK
     *  2.6 APB2 总线时钟 HCLK2
     *  2.7 APB1 总线时钟 HCLK1
 *  3.时钟树其他部分讲解
 *   *  3.1 A、 USB 时钟
     *  3.2 B、 Cortex 系统时钟
     *  3.3 C、 ADC 时钟
     *  3.4 D、 RTC 时钟、独立看门狗时钟
     *  3.5 E、 MCO 时钟输出
     *  3.6 F、 HSI高速的内部时钟。
 *  4.设置系统时钟库函数
 *  后记

# 前言 #

系统时钟和配置时钟必须要学会并且了然于胸。  
而STM32f03时钟这部分。是难点。  
时钟树单纯讲理论的话会比较枯燥，如果选取一条主线，并辅以代码，先主后次讲解的话 会很容易 ，而且记忆还 更深刻。 我们这里选取库函数时钟系统时钟函数：  
SetSysClockTo72(); 以这个函数的编写流程来讲解时钟树

下面是STM32时钟树。  
![时钟树][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

# 1.CRC相关寄存器 #

要了解并配置时钟树，首先需要认识有关寄存器

## 1.1 时钟控制寄存器(RCC\_CR) ##

偏移地址: 0x00  
复位值: 0x000 XX83， X代表未定义  
访问: 无等待状态, 字, 半字 和字节访问  
![RCC\_CR][RCC_CR]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 1.1 时钟配置寄存器(RCC\_CFGR) ##

偏移地址: 0x04  
复位值: 0x0000 0000  
访问: 0到2个等待周期，字，半字和字节访问  
只有当访问发生在时钟切换时，才会插入1或2个等待周期。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

# 2.系统时钟讲解 #

对应于图中黄色部分

## 2.1 HSE：高速外部时钟 ##

无源晶振（4-16M），通常使用8M，对应于RCC\_CR寄存器中位16（控制）和位17（就绪标志）

PLLXTPRE，确定 PLL 时钟来源的时候， HSE 可以不分频或者 2 分频，这个由时钟配置寄存器 CFGR 的位 17来控制

## 2.2 PLL 时钟源 ##

PLLSRC，PLL 时钟来源可以有两个，一个来自 HSE，另外一个是 HSI/2，具体用哪个由时钟配置寄存器 CFGR 的位 16： PLLSRC 设置。  
HSI 是内部高速的时钟信号，频率为 8M，根据  
温度和环境的情况频率会有漂移，一般不作为 PLL 的时钟来源。这里我们选 HSE 作为PLL 的时钟来源。

## 2.3 PLL 时钟 PLLCLK ##

PLLMUC为PLL倍频系数，设置成多少， 由时钟配置寄存器 CFGR 的位21-18： PLLMUL\[3:0\]设置。我们这里设置为 9 倍频。  
*注意：PLL时钟源头使用HIS/2的时候，PLLMUL最大只能为16，这个时候PLLCLK最大只能是64M，小于ST官方推荐的最大时钟72M。*

## 2.4 系统时钟 SYSCLK ##

系统时钟来源可以是： HSI、 PLLCLK、 HSE，具体的时钟配置寄存器CFGR 的位 1-0:SW\[1:0\]设置。我们这里设置系统时钟： SYSCLK = PLLCLK = 72M。

## 2.5 AHB 总线时钟 HCLK ##

由时钟配置寄存器CFGR的位 7-4: HPRE\[3:0\]设置。  
我们这里设置为 1 分频，即 HCLK=SYSCLK=72M。

## 2.6 APB2 总线时钟 HCLK2 ##

由时钟配置寄存器 CFGR 的位 13-11： PPRE2\[2:0\]决定。  
们这里设置为 1 分频，即 PCLK2= HCLK = 72M。

## 2.7 APB1 总线时钟 HCLK1 ##

由时钟配置寄存器 CFGR 的位 10-8:PRRE1\[2:0\]决定。  
最高为36M。

# 3.时钟树其他部分讲解 #

通过对系统时钟设置的讲解，整个时钟树我们已经把握的有六七成，剩下的时钟部分我们讲解几个重要的。  
对应图中字母部分

## 3.1 A、 USB 时钟 ##

USB 时钟是由 PLLCLK 经过 USB 预分频器得到，分频因子可以是： \[1,1.5\]， 具体的由时钟配置寄存器CFGR 的位 22： USBPRE 配置。 USB 的时钟最高是 48M，根据分频因子  
反推过来算 ， PLLCLK 只能是 48M 或者是 72M。一般我们设置 PLLCLK=72M，USBCLK=48M。 USB 对时钟要求比较高，所以 PLLCLK 只能是由 HSE 倍频得到，不能使用 HSI 倍频

## 3.2 B、 Cortex 系统时钟 ##

Cortex 系统时钟由 HCLK 8 分频得到，等于 9M， Cortex 系统时钟用来驱动内核的系统定时器 SysTick， SysTick 一般用于操作系统的时钟节拍，也可以用做普通的定时。

## 3.3 C、 ADC 时钟 ##

ADC 时钟由 PCLK2 经过 ADC 预分频器得到，分频因子可以是\[2,4,6,8\]，具体的由时钟配置寄存器 CFGR 的位 15-14： ADCPRE\[1:0\]决定。 很奇怪的是怎么没有 1 分频。 ADC  
时钟最高只能是 14M，如果采样周期设置成最短的 1.5 个周期的话， ADC 的转换时间可以达到最短的 1us。如果真要达到最短的转换时间 1us 的话，那 ADC 的时钟就得是 14M，反推 PCLK2 的时钟只能是： 28M、 56M、 84M、 112M，鉴于 PCLK2 最高是 72M，所以只能取 28M 和 56M。

## 3.4 D、 RTC 时钟、独立看门狗时钟 ##

RTC 时钟可由 HSE/128 分频得到，也可由低速外部时钟信号 LSE 提供，频率为32.768KHZ，也可由低速内部时钟信号 HSI 提供，具体选用哪个时钟由备份域控制寄存器BDCR 的位 9-8： RTCSEL\[1:0\]配置。 独立看门狗的时钟由 LSI 提供，且只能是由 LSI 提供，LSI 是低速的内部时钟信号，频率为 30~60KHZ 直接不等，一般取 40KHZ。

## 3.5 E、 MCO 时钟输出 ##

MCO 是 microcontroller clock output 的缩写，是微控制器时钟输出引脚，在 STM32 F1系列中 由 PA8 复用所得，主要作用是可以对外提供时钟，相当于一个有源晶振。 MCO 的时钟来源可以是： PLLCLK/2、 HSI、 HSE、 SYSCLK，具体选哪个由时钟配置寄存器CFGR 的位 26-24： MCO\[2:0\]决定。 除了对外提供时钟这个作用之外， 我们还可以通过示波器监控 MCO 引脚的时钟输出来验证我们的系统时钟配置是否正确。

## 3.6 F、 HSI高速的内部时钟。 ##

来源：芯片内部，大小为8M，当HSE故障时，系统时钟会自动切换到HSI，直到HSE启动成功。  
控制： RCC\_CR 时钟控制寄存器的位0：HSION控制

# 4.设置系统时钟库函数 #

设置系统时钟库函数如下,该函数是直接操作寄存器的，有关寄存器部分请参考数据手册的 RCC 的寄存器描述部分。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

# 后记 #

时钟树这块配置还是很重要的，一定要掌握。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200619124506253.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[RCC_CR]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200619124952888.png
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