STM32-RCC時(shí)鐘詳解

ID:85681 · 發(fā)表于 2015-7-15 02:18

STM32中在使用任何一個(gè)外設(shè)都必須打開相應(yīng)的時(shí)鐘，所以我從STM32的時(shí)鐘學(xué)起。

在STM32中有5個(gè)時(shí)鐘源：①、HSI是高速內(nèi)部時(shí)鐘，RC震蕩器，頻率為 8MHz。
②、HSE是高速外部時(shí)鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時(shí)鐘源，頻率范圍為4MHz~16MHz。
③、LSI是低速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，頻率為40kHz。
④、LSE是低速外部時(shí)鐘，接頻率為32.768kHz的石英晶體。
⑤、PLL為鎖相環(huán)倍頻輸出，其時(shí)鐘輸入源可選擇為HIS/2、HSE或HSE/2。倍頻可選擇為2~16倍，但其輸出頻率最大不得超過72MHz。
系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK，它是供STM32中絕大部分器件工作的時(shí)鐘源，系統(tǒng)時(shí)鐘可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE。系統(tǒng)時(shí)鐘的做大頻率為72MHz，它通過AHB分頻器分頻后送給個(gè)模塊使用，AHB分頻器可選擇1、2、4、8、16、32、64、128、256、512分頻。AHB分頻器輸出的時(shí)鐘送給5大模塊使用：
1.    送給AHB總線、內(nèi)核、內(nèi)存和DMA使用的HCLK時(shí)鐘。
2.    通過8分頻后送給Cortex的系統(tǒng)定時(shí)器時(shí)鐘。
3.    直接送給Cortex的空閑運(yùn)行時(shí)鐘PCLK。
4.    送給APB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB1外設(shè)使用（PCLK1，最大頻率36MHz），另一路送給定時(shí)器（Timer）2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時(shí)鐘輸出供定時(shí)器2、3、4使用。
5.    送給APB2分頻器。APB2分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB2外設(shè)使用(PCLK2，最大頻率72MHz)，另一路送給定時(shí)器(Timer)1倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時(shí)鐘輸出供定時(shí)器1使用。另外，APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用，分頻后送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻。
連接在APB1（低速外設(shè)）上的設(shè)備有：電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看門狗、Timer2、Timer3、Timer4。
連接在APB2（高速外設(shè)）上的設(shè)備有：UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口、第二功能IO口。
寄存器描述：
typedef struct
{
vu32 CR;                //HSI,HSE,CSS,PLL等的使能
vu32 CFGR;             //PLL等的時(shí)鐘源選擇以及分頻系數(shù)設(shè)定
vu32 CIR;             // 清除/使能時(shí)鐘就緒中斷
vu32 APB2RSTR;    //APB2線上外設(shè)復(fù)位寄存器
vu32 APB1RSTR;    //APB1線上外設(shè)復(fù)位寄存器
vu32 AHBENR;       //DMA，SDIO等時(shí)鐘使能
vu32 APB2ENR;    //APB2線上外設(shè)時(shí)鐘使能
vu32 APB1ENR;    //APB1線上外設(shè)時(shí)鐘使能
vu32 BDCR;          //備份域控制寄存器
vu32 CSR;
} RCC_TypeDef;
時(shí)鐘控制寄存器（RCC_CR）

31~26	25	24	23~20	19	18	17	16
保留	PLLRDY	PLLON	保留	CSSON	HSEBYP	HSERDY	HSEON

eg:RCC->CR|=0x00010000; //外部高速時(shí)鐘使能HSEON
RCC->CR|=0x01000000; //使能PLLON
RCC->CR>>25; //等待PLL鎖定
時(shí)鐘配置寄存器（RCC_CFGR）

31:27	26:24		23		22		21:18		17		16
保留	MCO[2:0]		保留		USBPRE		PLLMUL[3:0]		PLLXTPRE		PLLSRC
15:14		13:11		10:8		7:4		3:2		1:0
ADCPRE[1:0]		PPRE2[2:0]		PPRE1[2:0]		HPRE[3:0]		SWS[1:0]		SW[1:0]

位26:24	MCO：微控制器時(shí)鐘輸出 (Microcontroller clock output) 由軟件置’1’或清零。 0xx：沒有時(shí)鐘輸出； 100：系統(tǒng)時(shí)鐘(SYSCLK)輸出； 101：內(nèi)部RC振蕩器時(shí)鐘(HSI)輸出； 110：外部振蕩器時(shí)鐘(HSE)輸出； 111：PLL時(shí)鐘2分頻后輸出。
位22	USBPRE：USB預(yù)分頻 (USB prescaler) 由軟件置’1’或清’0’來產(chǎn)生48MHz的USB時(shí)鐘。在RCC_APB1ENR寄存器中使能USB時(shí)鐘之前，必須保證該位已經(jīng)有效。如果USB時(shí)鐘被使能，該位不能被清零。 0：PLL時(shí)鐘1.5倍分頻作為USB時(shí)鐘 1：PLL時(shí)鐘直接作為USB時(shí)鐘
位21:18	PLLMUL：PLL倍頻系數(shù) (PLL multiplication factor) 由軟件設(shè)置來確定PLL倍頻系數(shù)。只有在PLL關(guān)閉的情況下才可被寫入。注意：PLL的輸出頻率不能超過72MHz 0000：PLL 2倍頻輸出 1000：PLL 10倍頻輸出 0001：PLL 3倍頻輸出 1001：PLL 11倍頻輸出 0010：PLL 4倍頻輸出 1010：PLL 12倍頻輸出 0011：PLL 5倍頻輸出 1011：PLL 13倍頻輸出 0100：PLL 6倍頻輸出 1100：PLL 14倍頻輸出 0101：PLL 7倍頻輸出 1101：PLL 15倍頻輸出 0110：PLL 8倍頻輸出 1110：PLL 16倍頻輸出 0111：PLL 9倍頻輸出 1111：PLL 16倍頻輸出
位17	PLLXTPRE：HSE分頻器作為PLL輸入 (HSE divider for PLL entry) 由軟件置’1’或清’0’來分頻HSE后作為PLL輸入時(shí)鐘。只能在關(guān)閉PLL時(shí)才能寫入此位。 0：HSE不分頻 1：HSE 2分頻
位16	PLLSRC：PLL輸入時(shí)鐘源 (PLL entry clock source) 由軟件置’1’或清’0’來選擇PLL輸入時(shí)鐘源。只能在關(guān)閉PLL時(shí)才能寫入此位。 0：HSI振蕩器時(shí)鐘經(jīng)2分頻后作為PLL輸入時(shí)鐘 1：HSE時(shí)鐘作為PLL輸入時(shí)鐘。
位15:14	ADCPRE[1:0]：ADC預(yù)分頻 (ADC prescaler) 由軟件置’1’或清’0’來確定ADC時(shí)鐘頻率 00：PCLK2 2分頻后作為ADC時(shí)鐘 01：PCLK2 4分頻后作為ADC時(shí)鐘 10：PCLK2 6分頻后作為ADC時(shí)鐘 11：PCLK2 8分頻后作為ADC時(shí)鐘
位13:11	PPRE2[2:0]：高速APB預(yù)分頻(APB2) (APB high-speed prescaler (APB2)) 由軟件置’1’或清’0’來控制高速APB2時(shí)鐘(PCLK2)的預(yù)分頻系數(shù)。 0xx：HCLK不分頻 100：HCLK 2分頻 101：HCLK 4分頻 110：HCLK 8分頻 111：HCLK 16分頻
位10:8	PPRE1[2:0]：低速APB預(yù)分頻(APB1) (APB low-speed prescaler (APB1)) 由軟件置’1’或清’0’來控制低速APB1時(shí)鐘(PCLK1)的預(yù)分頻系數(shù)。警告：軟件必須保證APB1時(shí)鐘頻率不超過36MHz。 0xx：HCLK不分頻 100：HCLK 2分頻 101：HCLK 4分頻 110：HCLK 8分頻 111：HCLK 16分頻
位7:4	HPRE[3:0]： AHB預(yù)分頻 (AHB Prescaler) 由軟件置’1’或清’0’來控制AHB時(shí)鐘的預(yù)分頻系數(shù)。 0xxx：SYSCLK不分頻 1000：SYSCLK 2分頻 1100：SYSCLK 64分頻 1001：SYSCLK 4分頻 1101：SYSCLK 128分頻 1010：SYSCLK 8分頻 1110：SYSCLK 256分頻 1011：SYSCLK 16分頻 1111：SYSCLK 512分頻
位3:2	SWS[1:0]：系統(tǒng)時(shí)鐘切換狀態(tài) (System clock switch status) 由硬件置’1’或清’0’來指示哪一個(gè)時(shí)鐘源被作為系統(tǒng)時(shí)鐘。 00：HSI作為系統(tǒng)時(shí)鐘； 01：HSE作為系統(tǒng)時(shí)鐘； 10：PLL輸出作為系統(tǒng)時(shí)鐘； 11：不可用。
位1:0	SW[1:0]：系統(tǒng)時(shí)鐘切換 (System clock switch) 由軟件置’1’或清’0’來選擇系統(tǒng)時(shí)鐘源。 00：HSI作為系統(tǒng)時(shí)鐘； 01：HSE作為系統(tǒng)時(shí)鐘； 10：PLL輸出作為系統(tǒng)時(shí)鐘； 11：不可用

eg: RCC->CFGR=0x00000400; //APB1=DIV2;APB2=DIV1（不分頻）;AHB=DIV1（不分頻）;
根據(jù)STM32庫函數(shù)設(shè)置時(shí)鐘流程：
RCC_DeInit();    //設(shè)置RCC寄存器重新設(shè)置為默認(rèn)值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打開外部高速時(shí)鐘晶振
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部高速時(shí)鐘晶振工作
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)       //外部就緒
{
   //Add here PLL ans system clock config
   RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);    //設(shè)置AHB時(shí)鐘不分頻
   RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);    //設(shè)置APB2時(shí)鐘不分頻
   RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);    //設(shè)置APB1時(shí)鐘二分頻
   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //設(shè)置ADC時(shí)鐘六分頻
   //設(shè)置PLL時(shí)鐘將8M時(shí)鐘9倍頻到72M
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);
RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能PLL

FlagStatus Status;
Status = RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY);
if(Status == RESET)
{
   ……
}
RCC_SYSCLKConfig(RCC-SYSCLKSource_PLLCLK); //將PLL輸出設(shè)置為系統(tǒng)時(shí)鐘
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08) //測(cè)試PLL是否被用作系統(tǒng)時(shí)鐘等待校驗(yàn)完成
{}
}
else
{
   //Add here some code to deal with this error
}
//使能外圍接口總線時(shí)鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd() / RCC_APB1PeriphClockCmd()

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