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【F1-RCC】 STM32 RCC 时钟树详解+程序+教程,使用HSE或者HSI配置系统时钟

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发表于 2015-9-30 13:29:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
RCC :reset clock control  复位和时钟控制器。
这里我们主要讲解时钟部分,特别是要着重讲解时钟树部分,理解了时钟树,STM32的一切时钟的来龙去脉都会了如指掌。
RCC主要作用是(时钟部分):
设置系统时钟SYSCLK、设置AHB分频因子(决定HCLK等于多少)、设置APB2分频因子(决定PCLK2等于多少)、
设置APB1分频因子(决定PCLK1等于多少)、设置各个外设的分频因子;控制AHB、APB2和APB1这三条总线时钟的开启、
控制每个外设的时钟的开启。
对于SYSCLK、HCLK、PCLK2、PCLK1这四个时钟的配置一般是:PCLK2 = HCLK = SYSCLK = 72M,PCLK1=HCLK/2 = 36M
这个时钟配置也是库函数的标准配置,我们用的最多的就是这个。

RCC基本框图——时钟树剖析
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(); 来讲解,这个函数也是我们用库的时候默认的系统时钟
设置函数。该函数的功能是利用HSE把时钟设置为:PCLK2 = HCLK = SYSCLK = 72M,PCLK1=HCLK/2 = 36M。下面我们就
以这个代码为主线来分析时钟树,对应的是图中的黄色部分,代码流程在时钟树中以数字的大小顺序标识。
时钟树分析图.bmp 一、系统时钟
①、HSE:高速外部时钟信号
HSE是高速的外部时钟信号,可以由有源晶振或者无源镜头提供,频率从4-16MHZ不等。,当使用有源晶振时,时钟从OSC_IN
引脚进入,OSC_OUT引脚悬空,当选用无源晶振时,时钟从OSC_IN和OSC_OUT进入,并且要配谐振电容。HSE最常使用的就是
8M的无源晶振。当确定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:PLLXTPRE设置,
我们设置为HSE不分频。

②、PLL时钟来源
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是内部低速的时钟信号,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。

③、PLL时钟PLLCLK
通过设置PLL的倍频因子,可以对PLL的时钟来源进行倍频,倍频因子可以是:[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16],具体设置成多少,
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,因为上一步我们设置PLL的时钟来源为HSE=8M,所以经过
PLL倍频之后的PLL时钟:PLLCLK = 8M *9 = 72M。72M是ST官方推荐的稳定运行时钟,如果你想超频的话,增大倍频因子即可,最高为128M。
我们这里设置PLL时钟:PLLCLK = 8M *9 = 72M。

④、系统时钟SYCSLK
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。
⑤、APB总线时钟HCLK
系统时钟SYSCLK经过AHB预分频器分频之后得到时钟叫APB总线时钟,即HCLK,分频因子可以是:[1,2,4,8,16,64,128,256,512],具体的由
时钟配置寄存器CFGR的位7-4  :HPRE[3:0]设置。片上大部分外设的时候都是经过PCLK分频得到,至于AHB总线上的外设的时钟设置为多少,得等到
我们使用该外设的时候才设置,我们这里只需粗线条的设置好APB的时钟就好了。
我们这里设置为1分频,即HCLK=SYSCLK=72M。

⑥、APB2总线时钟
APB2总线时钟PCLK2由HCLK经过高速APB2预分频器得到,分频因子可以是:[1,2,4,8,16],具体的由时钟配置寄存器CFGR的位13-11:PPRE2[2:0]决定。
HCLK2属于高速的总线时钟,片上高速的外设就挂载到这条总线上,比如全部的GPIO、USART1、SPI1等。至于APB2总线上的外设的时钟设置为多少,
得等到我们使用该外设的时候才设置,我们这里只需粗线条的设置好APB2的时钟就好。
我们这里设置为1分频,即PCLK2 = HCLK = 72M。

⑦、APB1总线时钟
APB1总线时钟PCLK1由HCLK经过低速APB预分频器得到,分频因子可以是:[1,2,4,8,16],具体的由时钟配置寄存器CFGR的位10-8:PRRE1[2:0]决定
HCLK1属于低速的总线时钟,最高为36M,片上低速的外设就挂载到这条总线上,比如USART2/3/4/5、SPI2/3,I2C1/2等。至于APB1总线上的外设的时钟设置为多少,
得等到我们使用该外设的时候才设置,我们这里只需粗线条的设置好APB2的时钟就好。
我们这里设置为2分频,即PCLK1 = HCLK/2 = 36M。


二、其他时钟
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了,剩下的时钟部分我们讲解几个重要的。

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],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。

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。

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],很奇怪的是没有1分频。ADC时钟最高是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。

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
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。

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]决定我们还可以通过监控MCO引脚的时钟输出
来验证我们的系统时钟配置是否正确。

如何自定义系统时钟教程
RCC—复位和时钟控制.pdf (469.59 KB, 下载次数: 375)





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 楼主| 发表于 2015-10-8 15:50:15 | 显示全部楼层
【RCC】STM32 MCO 输出时钟
http://www.firebbs.cn/forum.php? ... =9849&fromuid=1
(出处: 野火论坛)
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 楼主| 发表于 2015-10-8 15:50:37 | 显示全部楼层
【RCC】STM32使用HSE、HSI作为系统时钟的来源
http://www.firebbs.cn/forum.php? ... =9834&fromuid=1
(出处: 野火论坛)
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发表于 2015-10-13 08:47:51 | 显示全部楼层
火哥,超频最高128M是内部FLASH限制了,还是有其他的原因,打算用一个C8T6来试试超频
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 楼主| 发表于 2015-10-13 08:55:00 | 显示全部楼层
BDG 发表于 2015-10-13 08:47
火哥,超频最高128M是内部FLASH限制了,还是有其他的原因,打算用一个C8T6来试试超频

HSE是8M,倍频因子最大是16,所以是 8 *16 = 128,使用128M确实是可以,我们跑NES游戏例程的时候就超频到112M,但是运行一段时间之后,芯片会发热,所以超频到128M是不显示的,还是按照官方的标准跑72M才是真理。

如果是使用 25M外部晶振的话,不知道是不是就可以:25*16=400M,但是一想就知道是不可能的。
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 楼主| 发表于 2015-10-13 08:58:12 | 显示全部楼层
BDG 发表于 2015-10-13 08:47
火哥,超频最高128M是内部FLASH限制了,还是有其他的原因,打算用一个C8T6来试试超频

你可以试试,挂掉了也没关系,一个C8T6才8块钱
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发表于 2015-10-29 16:48:01 | 显示全部楼层
学习学习。
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发表于 2015-10-29 18:44:52 | 显示全部楼层
我来看看我来看看我来看看我来看看我来看看
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发表于 2015-10-30 14:37:11 | 显示全部楼层
我来看看我来看看我来看看我来看看我来看看
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发表于 2015-10-30 15:53:11 | 显示全部楼层
这个要如何学习?看资料吗?
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发表于 2015-11-5 14:42:00 | 显示全部楼层
学习学习。
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发表于 2015-11-5 19:26:47 | 显示全部楼层
看看。。。。。
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发表于 2015-11-13 11:45:35 | 显示全部楼层
看看  学习  谢谢
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发表于 2015-11-16 19:09:08 | 显示全部楼层
看看看看看看
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发表于 2015-11-19 15:27:06 | 显示全部楼层
虚席  学习  学习
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发表于 2015-11-19 16:57:13 | 显示全部楼层
STM32 RCC时钟树
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发表于 2015-11-20 11:56:34 | 显示全部楼层
学习。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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发表于 2015-11-20 12:21:20 | 显示全部楼层
kankanxuexiex
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发表于 2015-11-20 13:49:17 | 显示全部楼层
看看学学。
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发表于 2015-11-29 09:47:06 | 显示全部楼层
时钟的确是一个拦路虎
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发表于 2015-11-29 21:08:37 | 显示全部楼层
學習學習感謝火哥分享
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发表于 2015-12-1 09:34:18 | 显示全部楼层
学习学习!!!!!!!1
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发表于 2015-12-1 10:36:08 | 显示全部楼层
谢谢楼主,时钟这块一直搞不懂
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发表于 2015-12-8 16:57:09 | 显示全部楼层
                                                
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发表于 2015-12-8 21:31:39 | 显示全部楼层
嗯嗯,记起来好复杂
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发表于 2015-12-9 23:43:00 | 显示全部楼层
支持野火!!!支持每日一题!!!
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发表于 2015-12-19 01:26:08 | 显示全部楼层
火哥
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发表于 2015-12-24 10:59:34 | 显示全部楼层
来学习了
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发表于 2015-12-26 10:17:51 | 显示全部楼层

學習學習感謝火哥分享
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发表于 2015-12-28 13:48:24 | 显示全部楼层
顶顶顶!火哥
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发表于 2015-12-31 13:47:12 | 显示全部楼层
2015-12-31,继续学习stm32
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发表于 2016-1-6 15:44:02 | 显示全部楼层
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发表于 2016-1-15 17:08:26 | 显示全部楼层
感谢分享 学习一下
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发表于 2016-1-16 16:18:30 | 显示全部楼层
.................................
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发表于 2016-1-18 22:07:23 | 显示全部楼层
感谢!!!!!!!!!!
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发表于 2016-1-19 11:01:16 | 显示全部楼层
你好,再学习下时钟这部分
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发表于 2016-1-19 11:19:20 | 显示全部楼层
过来学习~~
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发表于 2016-1-19 11:23:04 | 显示全部楼层
dingyixia
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发表于 2016-1-19 14:28:00 | 显示全部楼层
好好学习天天向上向上
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发表于 2016-1-21 20:45:47 | 显示全部楼层
学习。。。
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发表于 2016-1-21 21:31:52 | 显示全部楼层
学习。。。。。。。
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发表于 2016-1-21 22:17:16 | 显示全部楼层
非常不错的资料,感谢分享
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发表于 2016-1-28 10:44:27 | 显示全部楼层
F1-RCC】 STM32 RCC 时钟树详解+程序+教程,使用HSE或者HSI配置系统时钟 [修改]
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发表于 2016-1-28 21:18:07 | 显示全部楼层
看看学习下
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发表于 2016-1-30 17:03:42 | 显示全部楼层
SAFDJASHDKOASCJA
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发表于 2016-1-31 16:22:53 | 显示全部楼层
谢谢管理员,学习了。
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发表于 2016-2-2 10:45:38 | 显示全部楼层
156416646469
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发表于 2016-2-15 09:57:50 | 显示全部楼层
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发表于 2016-2-17 15:57:31 | 显示全部楼层
看看学习                  
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发表于 2016-2-19 13:26:36 | 显示全部楼层
谢谢楼主!谢谢楼主!谢谢楼主!
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