STM32的时钟系统RCC详细整理

2019-09-21来源: eefocus关键字:STM32  时钟系统  RCC

一、综述:

1、时钟源


在 STM32 中,一共有 5 个时钟源,分别是 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,频率范围是 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,严格的来说并不算一个独立的时钟源, PLL 的输入可以接 HSI/2 、 HSE 或者 HSE/2 。PLL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。


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 端获取,可以选择为 1.5 分频或者 1 分频,也就是,当需使用到 USB 模块时, PLL 必须使能,并且时钟配置为 48MHz或 72MHz 。


另外 STM32 还可以选择一个时钟信号输出到 MCO 脚 (PA.8) 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 ,它是提供 STM32 中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可以选择为 PLL 输出、 HSI 、HSE 。系系统时钟最大频率为 72MHz ,它通过 AHB 分频器分频后送给各个模块使用, AHB 分频器可以选择 1 、 2、 4 、 8 、 16 、 64 、 128 、 256 、 512 分频,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STCLK;


       ③直接送给 Cortex 的空闲运行时钟 FCLK ;


       ④送给 APB1 分频器。 APB1 分频器可以选择 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。该倍频器根据PCLK1的分频值自动选择 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 分频器可以选择 1 、 2 、 4 、 8 、 16 分频,其输出一路供 APB2 外设使用(PCLK2 ,最大频率 72MHz ),另外一路送给定时器 (Timer)1 倍频使用。该倍频器根据PCLK2的分频值自动选择1 或 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。


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 。

2、APB1和APB2连接的模块


①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 的时钟信号,但是它应该不是供 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 模块的工作时钟应该是由 APB1 提供的。


②连接在 APB2 (高速外设)上的设备有: UART1 、 SPI1 、 Timer1 、 ADC1 、 ADC2 、 GPIOx(PA~PE) 、第二功能 IO 口。


二、寄存器介绍:


typedef struct


{


  __IO uint32_t CR;


  __IO uint32_t CFGR;


  __IO uint32_t CIR;


  __IO uint32_t APB2RSTR;


  __IO uint32_t APB1RSTR;


  __IO uint32_t AHBENR;


  __IO uint32_t APB2ENR;


  __IO uint32_t APB1ENR;


  __IO uint32_t BDCR;


  __IO uint32_t CSR;


#ifdef STM32F10X_CL 


  __IO uint32_t AHBRSTR;


  __IO uint32_t CFGR2;


#endif /* STM32F10X_CL */


#if defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || defined (STM32F10X_HD_VL)  


  uint32_t RESERVED0;


  __IO uint32_t CFGR2;


#endif /* STM32F10X_LD_VL || STM32F10X_MD_VL || STM32F10X_HD_VL */


} RCC_TypeDef;


1、时钟控制寄存器(RCC_CR):(复位值为0x0000 xx83,内部低速时钟使能和就绪,内部时钟校准)


主要功能:内外部高速时钟的使能和就绪标志(含内部高速时钟校准调整),外部高速时钟旁路,时钟安全系统CSS使能,PLL使能和PLL就绪标志。


2、时钟配置寄存器(RCC_CFGR):(复位值为0x0000 0000)


主要功能:系统时钟源切换及状态,AHB、APB1、APB2、ADC、USB预分频,PLL输入时钟源选择及HSE输入PLL分频选择,PLL倍频系数,MCO(PA8)引脚微控制器时钟输出。


3、时钟中断寄存器 (RCC_CIR):(复位值: 0x0000 0000)


主要功能:LSI、LSE、HIS、HSE、PLL就绪中断标志,HSE时钟失效导致时钟安全系统中断标志,LSI、LSE、HIS、HSE、PLL就绪中断使能,清除LSI、LSE、HIS、HSE、PLL就绪中断,清除时钟安全系统中断。


4、APB2外设复位寄存器 (RCC_APB2RSTR):(复位值: 0x0000 0000)


主要功能:AFIO、IOPA、IOPB、IOPC、IOPD、IOPE、IOPF、IOPG、ADC1、ADC2、TIM1、SPI1、TIM8、USART1、ADC3复位。


5、APB1外设复位寄存器 (RCC_APB1RSTR) :(复位值: 0x0000 0000)


主要功能:TIM2、TIM3、TIM4、TIM5、TIM6、TIM7、WWDG、SPI2、SPI3、USART2、USART3、USART4、USART5、I2C1、I2C2、USB、CAN、BKP、PWR、DAC复位。


6、AHB外设时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR) :(复位值: 0x0000 0014睡眠模式时SRAM、闪存接口电路时钟开启)


主要功能:DMA1、DMA2、SRAM、FLITF、CRC、FSMC、SDIO时钟使能。


7、APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR) :(复位值: 0x0000 0000)


主要功能:AFIO、IOPA、IOPB、IOPC、IOPD、IOPE、IOPF、IOPG、ADC1、ADC2、TIM1、SPI1、TIM8、USART1、ADC3时钟使能。


8、APB1外设时钟使能寄存器(RCC_APB1ENR) :(复位值: 0x0000 0000)


主要功能:TIM2、TIM3、TIM4、TIM5、TIM6、TIM7、WWDG、SPI2、SPI3、USART2、USART3、USART4、USART5、I2C1、I2C2、USB、CAN、BKP、PWR、DAC时钟使能。


9、备份域控制寄存器 (RCC_BDCR) :(复位值: 0x0000 0000)


主要功能:外部低速振荡器使能和就绪标志及旁路、RTC时钟源选择和时钟使能、备份域软件复位。


10、控制/状态寄存器 (RCC_CSR) :(复位值: 0x0C00 0000 NRST引脚复位标志、上电/掉电复位标志)


主要功能:内部低速振荡器就绪、清除复位标志、NRST引脚复位标志、上电/掉电复位标志、软件复位标志、独立看门狗复位标志、窗口看门狗复位标志、低功耗复位标志。


三、初始化设置


采用8MHz 外部HSE 时钟,在 MDK 编译平台中,程序的时钟设置参数流程如下:


    将 RCC 寄存器重新设置为默认值:RCC_DeInit();


    打开外部高速时钟晶振 HSE :    RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);


    等待外部高速时钟晶振工作:       HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();


    设置 AHB 时钟 (HCLK) :          RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);


        设置APB 2时钟 (APB2) :    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);


        设置APB1 时钟 (APB1) :    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);


        设置 PLL :       RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);


    打开 PLL :                                  RCC_PLLCmd(ENABLE);


    等待 PLL 工作:    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);


设置系统时钟:    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);


判断 PLL 是否是系统时钟:        while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);


1、使用库函数进行时钟系统初始化配置


void RCC_config()//如果外部晶振为8M,PLLCLK=SYSCLK=72M,HCLK=72M,//P2CLK=72M,P1CLK=36M,ADCCLK=36M,USBCLK=48M,TIMCLK=72M


{


       ErrorStatus HSEStartUpStatus; // 定义错误状态变量


       RCC_DeInit();//将RCC寄存器重新设置为默认值


       RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打开外部高速时钟晶振


       HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();// 等待外部高速时钟晶振工作


       if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)


       {


       RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//设置AHB不分频,HCLK=SYSCLK


       RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);//设置APB2不分频,P2CLK=HCLK


       RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //设置APB1 为2分频,P1CLK=HCLK/2


       FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//设置FLASH代码延时


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


       RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);//设置PLL时钟源,


//外部时钟不分频,为HSE的9倍频8MHz * 9 = 72MHz


       RCC_PLLCmd(ENABLE);//使能PLL


       while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);//等待PLL准备就绪


       RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);//设置PLL为系统时钟源


       while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);//判断PLL是否是系统时钟


       }


            /*RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); // 打开 PB 和 PD 用于点亮 LED 灯*/


}


2、使用寄存器进行RCC时钟初始化配置


void RCC_init(u8 PLL)

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关键字:STM32  时钟系统  RCC 编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic475271.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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