STM32學習2：系統時鐘介紹與配置
- 1，時鐘簡介
- 2，時鐘配置
鄙人是在淘寶購置了一套STM32開發闆，跟着随帶的CD光牒學習起來的。碰到不懂的就在CSDN上浏覽學習高手的部落格，大神們不僅技術很好還樂于分享，蒙其惠澤，未感忘恩，是以自己開始寫部落格慢慢積累。
如果您是初學者，看到該系列文章後有所幫助，鄙人深感榮幸。如果您是大神，請您指出不足指出。如果沒人看到，權當積累與記錄了。
鄙人使用普中科技公司的開發闆，在淘寶可以找到。晶片是STM32F103ZET6，固件庫是V3.5，編譯環境是Keil uVision4。
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1，時鐘簡介
上篇介紹了如何建立一個STM32的空模闆。搭建好編譯環境後，還需要對stm32晶片本身有一定了解，這樣才可以配置好晶片跑程式。本篇介紹的是STM32的系統時鐘部分，學過數字電路的朋友就知道，時鐘對于電路來說就好比是人體的心髒。詳細的時鐘配置與說明可以參見下面連結中的：《STM32中文參考手冊》
https://download.csdn.net/download/huagengpai1994/10809289
整個時鐘體系可以由下圖來表述：
可以看到圖中有藍色和綠色兩種顔色的方塊。藍色方塊代表時鐘信号源，綠色信号代表信号處理（分頻、倍頻）與輸出。初學隻要建構時鐘大體的架構就好。
時鐘信号源有四個部分（可忽略PLL）分别是：
- HSI RC：高速内部RC振蕩時鐘源，8MHZ。H表示高速，S表示源，I表示内部，RC表示是振蕩器。内部時鐘源是在晶片（小方塊）裡面的，外部時鐘源是在晶片外部通過PCB布線連接配接到晶片裡。
- LSI RC：低速内部RC振蕩時鐘源，大約為40KHZ。
- HSE Osc: 高速外部晶體振蕩時鐘源，8MHZ。
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LSE Osc:低速外部晶體振蕩時鐘源，32.768KHZ。
圖中倆高速的在上面，倆低速的在下面。
PLL也被認為是一個時鐘源，不過它從原理上來看并不提供時鐘源信号，隻是對接受的信号倍頻後輸出。可以從圖中看到PLL的時鐘路徑有兩條：HSI RC 2分頻、HSE Osc 直接到達、HSE Osc 2分頻到達。
同樣的，可以看看下方的RTC時鐘，它的時鐘源也有三條：HSE Osc 128分頻到，LSE Osc 直接到達、LSI RC 直接到達。
LSI RC還直接供給看門狗獨立時鐘。
接着看上面的部分，SYSCLK系統時鐘源有三條路徑：HSI RC直接到達，PLL到達，HSE Osc 直接到達。CSS如圖中的解釋，是一個時鐘監視，如果HSE失效則自動切換到SYSCLK=HSI。
SYSCLK系統時鐘的頻率最高為72MHZ，經過AHB分頻後供給AHB1和AHB2。APB1和APB2還要繼續分頻才能供給外設與計時器，其中APB1是低速的，最高為36MHZ；APB2為高速的，最高為72MHZ。
中間部分的MCO是将經過晶片的時鐘輸出出去，輸出源如圖中所示有四個：SYSCLK、HSI、HSE和PLLCLK2分頻。
總結一下：系統時鐘SYSCLK是最核心的部分，圖示左上部分無論怎麼走都是為了到達系統時鐘，然後調配到APB1和APB2為外設輸出時鐘。
經過時鐘源的選擇、分頻/倍頻，就可以到HCLK(高性能總線AHB用)、FCLK(供給cpu核心的用，常說的cpu主頻)、PCLK(高性能外設總線APB)、USBCLK、TIMXCLK、TIM1CLK、RTCCLK等，外設是挂載STM32的總線上的，具體哪個外設挂載哪個總線，看下圖:
2，時鐘配置
在程式設計中，我們要做的也無非是設定門電路以選擇時鐘源輸入、倍頻/分頻系數和打開/關閉對應外設所在總線的時鐘。這些設定是通過寄存器進行設定的，但是直接設定寄存器會有點較複雜，是以可以用SystemInit()庫函數直接進行設定。庫函數的設定方法如下所示：
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;
這就是在定義了CPU跑72M的時候,各個系統的速度.他們分别是:硬體頻率,系統時鐘,AHB總線頻率,APB1總線頻率,APB2總線頻率.
如果需要更加靈活的配置，可以調用這個函數：
void RCC_HSE_Configuration(void) //HSE作為PLL時鐘，PLL作為SYSCLK
{
RCC_DeInit(); /*将外設RCC寄存器重設為預設值 */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);/*設定外部高速晶振（HSE） HSE晶振打開(ON)*/
if(RCC_WaitForHSEStartUp() == SUCCESS) /*等待HSE起振, SUCCESS：HSE晶振穩定且就緒*/
{
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);/*設定AHB時鐘(HCLK)RCC_SYSCLK_Div1——AHB時鐘 = 系統時鐘*/
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); /*設定高速AHB時鐘(PCLK2)RCC_HCLK_Div1——APB2時鐘 = HCLK*/
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); /*設定低速AHB時鐘(PCLK1)RCC_HCLK_Div2——APB1時鐘 = HCLK / 2*/
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);/*設定PLL時鐘源及倍頻系數*/
RCC_PLLCmd(ENABLE); /*使能PLL */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) ;/*檢查指定的RCC标志位(PLL準備好标志)設定與否*/
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); /*設定系統時鐘（SYSCLK） */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); /*0x08：PLL作為系統時鐘 */
}
}
如果使用void RCC_HSE_Configuration(void)，可以将其作為一個.C檔案獨立編寫，然後再主函數直接調用。