目錄

• 1.時鐘系統
• • 1.1.時鐘源
  • 1.2.系統時鐘SYSCLK計算
  • 1.3.AHB和APB總線時鐘
  • 1.4.其它時鐘
• 2.時鐘配置函數
• • 2.1.SystemInit函數
  • 2.2.Stm32_Clock_Init函數
  • 2.3.一些匯編指令

在前幾篇文章中我想把一些基礎的部分簡單總結一下：首先是前兩篇文章，學習一個mcu就要先對它的外設有初步的理解，還有要使用的HAL庫，它相當于我們的代碼與硬件之間連接的橋梁；這篇博客會總結一下429時鐘樹的一些知識，還有時鐘配置函數；再之后可能還會總結基于SysTick的延時函數、程序執行流程、中斷、DMA等。

1.時鐘系統

1.1.時鐘源

F429有5個時鐘源：HSI，HSE，LSI，LSE，PLL(PLL，PLLI2S，PLLSAI)。HSI，HSE，PLL是高速時鐘，LSI，LSE是低速時鐘。HSE，LSE是外部時鐘源。

LSI是低速內部時鐘，32kHz左右RC振蕩器，獨立看門狗和自動喚醒單元。

LSE是低速外部時鐘，32.768kHz石英晶體，RTC 的時鐘源。

HSE是高速外部時鐘，4MHz~26MHz，板子是25M。可以做為系統時鐘或PLL輸入。

HSI是高速內部時鐘，16MHz，系統時鐘或PLL輸入。僅需幾個微秒就能啟動，但是精度差。當HSE故障時，HSI是備用時鐘。

PLL主要作用是對時鐘進行倍頻，然后把時鐘輸出到各個功能部件，共有3個PLL：
a) 主PLL由HSE或者HSI提供時鐘信號，有兩個不同的輸出時鐘。第一個PLLCLK用于生成高速的系統時鐘（最高180MHz）。第二個PLLQ為48M，用于USB OTG FS，隨機數發生器和SDIO時鐘。
b) PLLI2S在I2S和SAI1上實現高品質音頻
c) PLLSAI用于SAI輸入時鐘，LCD_TFT接口時鐘。

1.2.系統時鐘SYSCLK計算

主PLL時鐘來若自HSE，也就是25MHz的外部晶振，先經過分頻系數為M的分頻器，再經過倍頻系數為N的倍頻器，還需要經過分頻系數為 P（第一個輸出 PLLP）或者 Q（第二個輸出 PLLQ）的分頻器分頻之后，最后生成最終的主PLL時鐘。我們設置M=25，N=360，P=2，則生成的高速時鐘 PLLP（也就是PLLCLK）為180MHz。下圖為在CubeMX中配置主時鐘，HSE可以由有源或無源晶振或提供。當使用有源晶振時，時鐘從OSC_IN進入，OSC_OUT 懸空；選用無源晶振時，時鐘從OSC_IN 和 OSC_OUT進入，并且要配諧振電容。


但是 USB OTG FS的情況比較特殊，必須使用 48M，Q=VCO輸出時鐘360/48=7.5，出現了小數這明顯是錯誤。野火教程中將N設為336，PLLCLK=VCOCLK/2=168M，USBCLK=336/7=48M，也就是PLLCLK降頻了。正點原子教程中選擇超頻的方法，設N=432，USBCLK=432/9=48M，此時PLLCLK=216MHz。

1.3.AHB和APB總線時鐘

AHB總線時鐘HCLk由SYSCLK經AHB預分頻器分頻后得到，分頻系數由RCC_CFGR的HPRE 位設置，設為1分頻，即HCLK=SYSCLK=180M。AHB上的外設有FSMC，RNG，DCMI，USB OTG FS，USB OTG HS，以太網MAC，DMA，SRAM，Flash，RCC，CRC，GPIO。
APB1總線時鐘PCLK1由HCLK經低速APB預分頻器得到，分頻系數由RCC_CFGR 的PPRE1位設置，配置PCLK1=HCLK/4=45M。總線上的外設有UART2/3/4/5/7/8，DAC，PWR，CAN1/2，I2C1/2/3，I2S2/3，SPI2/3，RTC，TIM2/3/4/5/6/7/12/13/14。
APB2總線時鐘PCLK2由HCLK經高速APB2預分頻器得到，由RCC_CFGR的PPRE2位設置。PCLK2=HCLK/2=90M。總線上的外設有SPI1/4/5/6，TIM1/8/9/10/11，EXTI，SYSCFG，ADC1/2/3，USART1/6。

1.4.其它時鐘

獨立看門狗時鐘源只能是低速LSI，32kHz左右。

RTC 時鐘源可以選擇 LSI，LSE，以及HSE分頻后的時鐘（通過 RCC_BDCR選擇），一般選擇 LSE，即外部32.768Khz。

MCO1和MCO2分別是向PA8和PC9輸出時鐘。MCO1的四個時鐘來源分別為：HSI/LSE/HSE/PLL；MCO2的四個時鐘來源分別為：HSE/PLL/SYSCLK/PLLI2S，最大不超過100MHz。

I2S時鐘源可以是PLLI2S_R 時鐘或外部時鐘I2S_CKIN（通過寄存器I2SSRC選擇），原子的教程播放音頻用的SAI，沒用I2S。

LCD-TFT（LTDC）接口時鐘唯一來源是PLLSAI_R。

SAI1_A的時鐘，通過寄存器SAI1ASRC選擇內部PLLSAI_Q、PLLI2S_Q或外部I2SCKIN作為時鐘。原子教程使用SAI1_A驅動 WM8978，時鐘來自PLLSAI_Q。

LTDC的時鐘固定為PLLSAI_R。

Systick的時鐘源可以是AHB時鐘HCLK或HCLK/8。

2.時鐘配置函數

2.1.SystemInit函數

該函數在system_stm32f4xx.c中實現，在啟動文件startup_stm32f429xx.s中被調用。SystemInit主要做了如下四個方面工作：

FPU設置。

復位RCC時鐘配置為默認復位值（默認開啟HIS），即配置系統時鐘為16MHz，沒有像標準庫的SystemInit一樣進行時鐘的初始化配置。

外部存儲器配置。

中斷向量表地址配置。

void SystemInit(void) {/* FPU 設置------------------------------------------------------------*/#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */#endif/* 復位 RCC 時鐘配置為默認配置-----------*/RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;//打開 HSION 位RCC->CFGR = 0x00000000;//復位 CFGR 寄存器RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;//復位 HSEON, CSSON and PLLON 位RCC->PLLCFGR = 0x24003010; //復位寄存器 PLLCFGRRCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;//復位 HSEBYP 位RCC->CIR = 0x00000000;//關閉所有中斷#if defined (DATA_IN_ExtSRAM) || defined (DATA_IN_ExtSDRAM)SystemInit_ExtMemCtl();#endif /* DATA_IN_ExtSRAM || DATA_IN_ExtSDRAM *//* 配置中斷向量表地址=基地址+偏移地址 ------------------*/#ifdef VECT_TAB_SRAMSCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;#elseSCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;#endif }

2.2.Stm32_Clock_Init函數

該函數除了配置SYSCLK值外，還配置了AHB，APB1和APB2的分頻系數，也就是確定了HCLK，PCLK1和PCLK2的時鐘值，是正點原子教程里的時鐘初始化函數，在HAL_Init()之后調用。

void Stm32_Clock_Init(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq) {HAL_StatusTypeDef ret = HAL_OK;RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStructure; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStructure;__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能PWR時鐘//下面這個設置用來設置調壓器輸出電壓級別，以便在器件未以最大頻率工作//時使性能與功耗實現平衡，此功能只有STM32F42xx和STM32F43xx器件有，__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);//設置調壓器輸出電壓級別1RCC_OscInitStructure.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; //時鐘源為HSERCC_OscInitStructure.HSEState=RCC_HSE_ON; //打開HSERCC_OscInitStructure.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;//打開PLLRCC_OscInitStructure.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;//PLL時鐘源選擇HSERCC_OscInitStructure.PLL.PLLM=pllm; //主PLL和音頻PLL分頻系數(PLL之前的分頻),取值范圍:2~63.RCC_OscInitStructure.PLL.PLLN=plln; //主PLL倍頻系數(PLL倍頻),取值范圍:64~432. RCC_OscInitStructure.PLL.PLLP=pllp; //系統時鐘的主PLL分頻系數(PLL之后的分頻),取值范圍:2,4,6,8.(僅限這4個值!)RCC_OscInitStructure.PLL.PLLQ=pllq; //USB/SDIO/隨機數產生器等的主PLL分頻系數(PLL之后的分頻),取值范圍:2~15.ret=HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStructure);//初始化if(ret!=HAL_OK) while(1);ret=HAL_PWREx_EnableOverDrive(); //開啟Over-Driver功能if(ret!=HAL_OK) while(1);//選中PLL作為系統時鐘源并且配置HCLK,PCLK1和PCLK2RCC_ClkInitStructure.ClockType=(RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2);RCC_ClkInitStructure.SYSCLKSource=RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;//設置系統時鐘時鐘源為PLLRCC_ClkInitStructure.AHBCLKDivider=RCC_SYSCLK_DIV1;//AHB分頻系數為1RCC_ClkInitStructure.APB1CLKDivider=RCC_HCLK_DIV4; //APB1分頻系數為4RCC_ClkInitStructure.APB2CLKDivider=RCC_HCLK_DIV2; //APB2分頻系數為2ret=HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStructure,FLASH_LATENCY_5);//同時設置FLASH延時周期為5WS，也就是6個CPU周期。if(ret!=HAL_OK) while(1); }

該函數步驟如下：

使能PWR時鐘：調用__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE()。

設置調壓器輸出電壓級別：調用__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG()。

選擇是否開啟Over-Driver功能：調用函數 HAL_PWREx_EnableOverDrive()。

配置時鐘源相關參數，配置好后調用函數 HAL_RCC_OscConfig()。

配置系統時鐘源以及AHB,APB1和APB2的分頻系數，配置好后調用函數HAL_RCC_ClockConfig()。

2.3.一些匯編指令

//關閉所有中斷(但是不包括fault和NMI中斷) __asm void INTX_DISABLE(void) {CPSID IBX LR } //開啟所有中斷 __asm void INTX_ENABLE(void) {CPSIE IBX LR } //設置棧頂地址 //addr:棧頂地址 __asm void MSR_MSP(u32 addr) {MSR MSP, r0 //set Main Stack valueBX r14 }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的3.STM32F429时钟系统配置方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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