LinkedInSTM32F4时钟系统初始化的程序代码分享

时钟系统   寄存器

LinkedInSTM32F4 时钟系统初始化是在system_stm32f4xx.c中的 SystemInit（）函数中完成的。 对于系统时钟关键寄存器设置主要是在 SystemInit 函数中调用 SetSysClock（）函数来设置的。我们可以先看看 SystemInit （）函数体：

void SystemInit（void）

{

#if （__FPU_PRESENT == 1） && （__FPU_USED == 1）

SCB-》CPACR |= （（3UL 《《 10*2）|（3UL 《《 11*2））;

#endif

RCC-》CR |= （uint32_t）0x00000001;

RCC-》CFGR = 0x00000000;

RCC-》CR &= （uint32_t）0xFEF6FFFF;

RCC-》PLLCFGR = 0x24003010;

RCC-》CR &= （uint32_t）0xFFFBFFFF;

RCC-》CIR = 0x00000000;

#if defined （DATA_IN_ExtSRAM） || defined （DATA_IN_ExtSDRAM）

SystemInit_ExtMemCtl（）;

#endif

SetSysClock（）;

#ifdef VECT_TAB_SRAM

SCB-》VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;

#else

SCB-》VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;

#endif

}

SystemInit函数开始先进行浮点运算单元设置，然后是复位PLLCFGR，CFGR寄存器，同时通过设置 CR 寄存器的 HSI 时钟使能位来打开 HSI 时钟。默认情况下如果 CFGR 寄存器复位，那么是选择HSI作为系统时钟，这点大家可以查看RCC-》CFGR 寄存器的位描述最低2位可以得知，当低两位配置为 00的时候（复位之后），会选择 HSI振荡器为系统时钟。也就是说，调用 SystemInit 函数之后，首先是选择 HSI 作为系统时钟。

在设置完相关寄存器后，接下来SystemInit函数内部会调用 SetSysClock函数。这个函数比较长，我们就把函数一些关键代码行截取出来给大家讲解一下。这里我们省略一些宏定义标识符值的判断而直接把针对STM32F407 比较重要的内容贴出来：

static void SetSysClock（void）

{

__IO uint32_t StartUpCounter = 0， HSEStatus = 0;

RCC-》CR |= （（uint32_t）RCC_CR_HSEON）;

do

{

HSEStatus = RCC-》CR & RCC_CR_HSERDY;

StartUpCounter++;

} while（（HSEStatus == 0） && （StartUpCounter ！= HSE_STARTUP_TIMEOUT））;

if （（RCC-》CR & RCC_CR_HSERDY） ！= RESET）

{

HSEStatus = （uint32_t）0x01;

}

else

{

HSEStatus = （uint32_t）0x00;

}

if （HSEStatus == （uint32_t）0x01）

{

RCC-》APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;

PWR-》CR |= PWR_CR_VOS;

RCC-》CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;

RCC-》CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;

RCC-》CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;

RCC-》CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;

RCC-》CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;

RCC-》PLLCFGR = PLL_M | （PLL_N 《《 6） | （（（PLL_P 》》 1） -1） 《《 16） |

（RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE） | （PLL_Q 《《 24）;

RCC-》CR |= RCC_CR_PLLON;

while（（RCC-》CR & RCC_CR_PLLRDY） == 0）

{

}

FLASH-》ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN

|FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS;

RCC-》CFGR &= （uint32_t）（（uint32_t）~（RCC_CFGR_SW））;

RCC-》CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;

while （（RCC-》CFGR & （uint32_t）RCC_CFGR_SWS ） ！= RCC_CFGR_SWS_PLL）;

{

}

}

else

{

}

}

这段代码的大致流程是这样的：先使能外部时钟 HSE，等待 HSE 稳定之后，配置AHB，APB1，APB2 时钟相关的分频因子，也就是相关外设的时钟。等待这些都配置完成之后，打开主PLL时钟，然后设置主PLL作为系统时钟 SYSCLK时钟源。如果HSE 不能达到就绪状态（比如外部晶振不能稳定或者没有外部晶振），那么依然会是HSI作为系统时钟。

在这里要特别提出来，在设置主PLL时钟的时候，会要设置一系列的分频系数和倍频系数参数。大家可以从SetSysClock函数的这行代码看出：

RCC-》PLLCFGR = PLL_M | （PLL_N 《《 6） | （（（PLL_P 》》 1） -1） 《《 16） |

（RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE） | （PLL_Q 《《 24）;

这些参数是通过宏定义标识符的值来设置的。默认的配置在 System_stm32f4xx.c 文件开头的地方配置。对于我们开发板，我们的设置参数值如下：

#define PLL_M 8

#define PLL_Q 7

#define PLL_N 336

#define PLL_P 2

所以我们的主PLL时钟为：

PLL=8MHz * N/ （M*P）=8MHz* 336 /（8*2） = 168MHz

在开发过程中，我们可以通过调整这些值来设置我们的系统时钟。

这里还有个特别需要注意的地方，就是我们还要同步修改 stm32f4xx.h 中宏定义标识符HSE_VALUE 的值为我们的外部时钟：

#if ！defined （HSE_VALUE）

#define HSE_VALUE （（uint32_t）8000000）

#endif

这里默认固件库配置的是25000000，我们外部时钟为8MHz，所以我们根据我们硬件情况修改为8000000即可。

讲到这里，大家对 SystemInit 函数的流程会有个比较清晰的理解。那么 SystemInit 函数是怎么被系统调用的呢？SystemInit是整个设置系统时钟的入口函数。这个函数对于我们使用ST提供的 STM32F4 固件库的话，会在系统启动之后先执行main函数，然后再接着执行SystemInit函数实现系统相关时钟的设置。这个过程设置是在启动文件 startup_stm32f40_41xxx.s中间设置的，我们接下来看看启动文件中这段启动代码：

; Reset handler

Reset_Handler PROC

EXPORT Reset_Handler ［WEAK］

IMPORT SystemInit

IMPORT __main

LDR R0， =SystemInit

BLX R0

LDR R0， =__main

BX R0

ENDP

这段代码的作用是在系统复位之后引导进入main函数，同时在进入main函数之前，首先

要调用 SystemInit系统初始化函数完成系统时钟等相关配置。

最后我们总结一下SystemInit（）函数中设置的系统时钟大小：

SYSCLK（系统时钟） =168MHz

AHB总线时钟（HCLK=SYSCLK） =168MHz

APB1总线时钟（PCLK1=SYSCLK/4） =42MHz

APB2总线时钟（PCLK2=SYSCLK/2） =84MHz

PLL主时钟 =168MHz