STM32芯片时钟配置
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对STM32进行软件开发时,最基本的就是对STM32芯片进行时钟和端口配置,然后是对项目所用到的片上资源进行配置并驱动,下面给出时钟和端口配置代码,该代码几乎涵盖了片上所有时钟和端口配置项目,可根据自己需要进行删除不必要的配置项:
/******************************************************************
* Function Name :RCC_Configuration 复位时钟控制配置
* Description : Configures the different system clocks.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
/* system clocks configuration -----系统时钟配置----*/
/* RCC system reset(for debug purpose) */
RCC_DeInit(); //将外设RCC寄存器重设为缺省值
/* Enable HSE */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//开启外部高速晶振(HSE)
/* Wait till HSE is ready */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();//等待HSE起振
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) //若成功起振,(下面为系统总线时钟设置)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //使能FLASH预取指缓存
/* Flash 2 wait state */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //设置FLASH存储器延时时钟周期数(根据不同的系统时钟选取不同的值)
/* HCLK = SYSCLK */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//设置AHB时钟=72 MHz
/* PCLK2 = HCLK/2 */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2); //设置APB1时钟=36 MHz(APB1时钟最大值) /* PCLK1 = HCLK */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div1); //设置APB2时钟=72 MHz
/* Configure ADCCLK such as ADCCLK = PCLK2/2 */
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div2);//RCC_PCLK2_Div2,4,6,8
/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //PLL必须在其激活前完成配置(设置PLL时钟源及倍频系数)
/* Enable PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/* Wait till PLL is ready */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
/* Select PLL as system clock source */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* Wait till PLL is used as system clock source */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
}
/* Enable peripheral clocks ----------外设时钟使能---------*/
/* Enable AHB peripheral clocks -----AHB外设时钟使能----------*/
/* Enable DMA clock */
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//使能DMA时钟
/* Enable SRAM clock */
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_SRAM, ENABLE);//使能SRAM时钟
/* Enable FLITF clock */
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FLITF, ENABLE);//使能FLITF时钟
/* Enable APB1 peripheral clocks -----APB1外设时钟使能------*/
/* TIM2,3,4 clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//使能TIM2时钟 if (APB1 prescaler="1") x1
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//使能TIM3时钟 else x2 // RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);//使能TIM4时钟
/* WWDG clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);//使能WWDG时钟
/* Enable SPI2 clocks */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI2, ENABLE);//使能SPI2时钟
/* USART2,3 clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);//使能USART2时钟(对应万利开发板上的USART1)
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);//使能USART3时钟(万利开发板上未接该串口)
/* I2C1,2 clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);//使能I2C1时钟
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);//使能I2C2时钟
/* USB clock enable / PLL clock divided by 1.5 used as USB clock source */
// RCC_USBCLKConfig(RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5); //根据不同PLLCLK选择分频比,必须确保USBCLK始终是48MHz
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USB, ENABLE);//使能USB时钟
/* CAN clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN, ENABLE);//使能CAN时钟
/* BKP clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);//使能BKP时钟
/* PWR clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟
/* APB1Periph_ALL clock enable */
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_ALL, ENABLE);//使能APB1Periph_ALL时钟
/* Enable APB2 peripheral clocks -----APB2外设时钟使能-------*/
/* Enable GPIOA,B,C,D,E clocks */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//使能GPIOC时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);//使能GPIOD时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOE时钟
/* AFIO clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);////使能AFIO时钟
/* Enable ADC1,2clocks */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);//使能ADC1时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC2, ENABLE);//使能ADC2时钟
/* TIM1 clock enable */
// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//使能TIM1时钟
/* Enable SPI1 clocks */
// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能SPI1时钟
/* USART1 clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//使能USART1时钟
/* APB1Periph_ALL clock enable */
// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ALL, ENABLE);//使能APB2Periph_ALL时钟
/* Enable no peripheral clocks ------非总线上外设时钟配置-------*/
/* Enable Internal High Speed oscillator */
//RCC_HSICmd(ENABLE);
/* Enable the Internal Low Speed oscillator */
//RCC_LSICmd(ENABLE); //给IWDG提供时钟信号(如果IWDG运行的话,LSI不能被失能) /* Configure RTCCLK such as ADCCLK = PCLK2/2 */
// RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);///* Select the LSE as RTC clock source */
// RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);///* Enable the RTC clock */
/* Enable the Clock Security System */
//RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE);
/* Output PLL clock divided by 2 on MCO pin */
//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);// 警告:当选中系统时钟作为MCO管脚的输出时,注意它的时钟频率不超过50MHz(最大I/O速率)。
}
大家都知道在使用单片机时,时钟速度决定于外部晶振或内部RC振荡电路的频率,是不可以改变的。
而ARM的出现打破了这一传统的法则,可以通过软件随意改变时钟速度。
这一出现让我们的设计更加灵活,但是也给我们的设计增加了复杂性。
为了让用户能够更简单的使用这一功能,STM32的库函数已经为我们设计的更加简单方便。
在比较靠前的版本中,我们需要向下面那样设置时钟:
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/*******************************************************************
* FunctionName : RCC_Configuration()
* Description : 时钟配置
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
********************************************************************/ void RCC_Configuration(void)
{
/* 复位所有的RCC外围设备寄存器,不改变内部高速振荡器调整(HSITRIM[4..0])以及备份域控制寄存器(RCC_BDCR),控制状态寄存器RCC_CSR */ RCC_DeInit(); // RCC system reset(for debug purpose)
/* 开启HSE振荡器 */
/* 三个参数: RCC_HSE_ON-开启 RCC_HSE_OFF-关闭 RCC_HSE_BYPASS-使用外部时钟振荡器*/ RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); // Enable HSE
/* HSEStartUpStatus为枚举类型变量,2种取值,0为ERROR,非0为SUCCESS 等待HSE准备好,若超时时间到则退出*/
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); // Wait till HSE is ready if (HSEStartUpStatus == SUCCESS) // 当HSE准备完毕切振荡稳定后 {
/* 配置AHB时钟,这个时钟从SYSCLK分频而来分频系数有1,2,4,8,16,64,128,256,512 */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); // HCLK = SYSCLK
/* 设置低速APB2时钟,这个时钟从AHB时钟分频而来分频系数为1,2,4,8,16 */ RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); // PCLK2 = HCLK
/* 设置低速APB1时钟,这个时钟从AHB时钟分频而来分频系数为1,2,4,8,16 */ RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); // PCLK1 = HCLK/2
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); // Flash 2 wait state
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); // Enable Prefetch Buffer
/* 设置PLL的时钟源和乘法因子
第一个入口参数为时钟源,共有3个
RCC_PLLSource_HSI_Div2
RCC_PLLSource_HSE_Div1
RCC_PLLSource_HSE_Div2
乘法因子RCC_PLLMul_2~RCC_PLLMul_16,之间参数连续 */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); // PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz
/* 输入参数为ENABLE及DISABLE */
RCC_PLLCmd(ENABLE); // Enable PLL
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
; // Wait till PLL is ready
}
/* 选择系统时钟源,三个参数
RCC_SYSCLKSource_HSI 内部高速振荡器
RCC_SYSCLKSource_HSE 外部高速振荡器
RCC_SYSCLKSource_PLLCLK PLL时钟 */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); // Select PLL as system clock source
/* 返回系统当前的时钟源,返回值有3种
0x00 HSI是当前时钟源
0x04 HSE是当前时钟源
0x08 PLL是当前时钟源 */
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) // Wait till PLL is used as system clock source
{
;
}
}
}
随之函数库的不断升级,到3.0以上时,我们就不用再这样编写时钟设置了,我们只要做如下两部即可:
第一个: system_stm32f10x.c 中 #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
第二个:调用SystemInit()
说明:在stm32固件库3.0中对时钟频率的选择进行了大大的简化,原先的一大堆操作都在后台进行。
系统给出的函数为SystemInit()。
但在调用前还需要进行一些宏定义的设置,具体的设置在system_stm32f10x.c文件中。
文件开头就有一个这样的定义:
//#define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_Value
//#define SYSCLK_FREQ_20MHz 20000000
//#define SYSCLK_FREQ_36MHz 36000000
//#define SYSCLK_FREQ_48MHz 48000000
//#define SYSCLK_FREQ_56MHz 56000000
#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
ST 官方推荐的外接晶振是 8M,所以库函数的设置都是假定你的硬件已经接了 8M 晶振来运算的.以上东西就是默认晶振 8M 的时候,推荐的 CPU 频率选择.在这里选择了:
#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
也就是103系列能跑到的最大值72M
然后这个 C文件继续往下看
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
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;
这就是在定义了CPU跑72M的时候,各个系统的速度了.他们分别是:硬件频率,系统时钟,AHB总线频率,APB1总线频率,APB2总线频率.再往下看,看到这个了:
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
static void SetSysClockTo72(void);
这就是定义 72M 的时候,设置时钟的函数.这个函数被 SetSysClock ()函数调用,而SetSysClock ()函数则是被 SystemInit()函数调用.最后 SystemInit()函数,就是被你调用的了。
所以设置系统时钟的流程就是: 首先用户程序调用 SystemInit()函数,这是一个库函数,然后SystemInit()函数里面,进行了一些寄存器必要的初始化后,就调用 SetSysClock()函数. SetSysClock()函数根据那个#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000 的宏定义,知道了要调用SetSysClockTo72()这个函数,于是,就一堆麻烦而复杂的设置~!@#$%^然后,CPU跑起来了,而且速度是 72M.。