时钟树的认识及固件库中时钟的配置

由开发板的原理图可知，开发板使用的外源晶振是8MHZ。接入到OSC_IN和OSC_OUT，同时，并不存在OSC32_IN和OSC32_OUT这俩个引脚，又有XTIN和XTOUT俩个引脚接了6MHZ的晶振。

1.HSE：高速的外部时钟，一般是8M的晶振
RCC时钟控制寄存器的位16，即HSEON：外部高速时钟使能
HSERDY：外部高速时钟就绪标志，当HSEON置1，使HSE使能， HSERDY也会置1，表示HSE已经就绪，可以进行下一步的配置。

2.HSI：高速的内部时钟，一般也是8M的晶振
RCC时钟控制寄存器的位0，即HSEON：外部高速时钟使能
HSERDY：外部高速时钟就绪标志，当HSION置1，使HSI使能， HSIRDY也会置1，表示HSE已经就绪，可以进行下一步的配置。
只有在HSE故障时，系统才会自动切换到HSI，直到HSE重新启动为止。

一般来说，HSE会经倍频之后设置为系统时钟，一般是9倍频，但如果HSE故障，自动切换到HSI时，并不会倍频，此时系统时钟只有8M，系统运行速度大大减缓，几乎瘫痪。

3.PLL_CLK:PLL_CLK一般是HSE在不分频的情况下，经倍频后产生的。由图可知，HSI必须是在2分频的情况下，才能进入PLL_MUL。最大16倍频之后也才4*16=64M，没有达到ST公司设置的最大时钟频率72M，所以，一般会选择HSE进入PLL_SRC,然后经倍频后产生PLL_CLK.
PLL_SRC:由时钟配置寄存器位16 PLLSRC来控制
PLL_MUL由时钟配置寄存器位[21:18] PLLMUL来控制

4.SYS_CLK可以看到，SYS_CLK是可以有3种路径来设置，HSI或HSE或PLL_CLK。一般选择PLL_CLK为系统时钟。
由时钟配置寄存器位[1:0] SW（系统时钟切换）来控制。
同样的也有SWS（系统时钟状态）会被相应的置位，用来读取当前时钟的状态是哪一个。

5.AHB：由图可以看出来，SYS_CLK出来之后是AHB预分频器，AHB预分频器之后是AHB设备，APB1预分频器，APB2预分频器。一般的，AHB不分频，是72M，由钟配置寄存器位[7:4] HPRE进行配置，APB1一般2分频，最大是36M，由钟配置寄存器位[10:8]PPRE1进行控制，APB2，最大是72M，由钟配置寄存器位[13:11]PPRE2进行控制.
值得注意的是，（1）APB2会为ADC提供时钟，会经ADC预分频器分频，ST规定最大只能是14M。但预分频器只是是2、4、6、8分频，因此，72M在分频后最大只能是12M，达不到最大值（2）预分频器之后，会有一个选择预分频系数，如果是1，则频率不变，如果不是1，则频率*2，一般，AHB、APB2的预分频系数为1，APB1为2，如此一来，他们所挂接的定时器的时钟仍然都是最大72M。

6.RTC为芯片内部RTC外设提供时钟。有3个来源。HSE经128分频后得到，或LSE，或LSI，此芯片没有HSE和HSI。
7.MCO微控制器时钟输出，一般是对PA8进行复用，然而开发板原理图中PA8引脚并没有复用，所以应该不存在。

了解了时钟树，接下来就应该了解固件库中怎么配置时钟，固件库中配置时钟的是system_stm32f10x.c文件。在startup_stm32f10x.s中有一句是LDR R0, =SystemInit，启动文件通过调用函数SystemInit（）来配置时钟。而system_stm32f10x.c中的函数SystemInit（）首先是配置RCC各个寄存器的值，最后会调用函数 SetSysClock()来初始化系统时钟。SetSysClock()中可以看出是根据不同的宏来调用不同的函数，查看宏定义，会发现，系统只定义了宏SYSCLK_FREQ_72MHz，这是因为ST官方定义72M是最大的最合适的时钟。其他的都被注释了，所以这里调用函数SetSysClockTo72(void)；

SetSysClockTo72(void)是系统时钟配置函数，其中使用了#ifdef STM32F10X_CL；STM32F10X_CL是指互联型产品，而f103系列是基础性产品，因此，这个宏未定义，相应代码不会执行。
以下是SetSysClockTo72(void)的代码及注释，
//这里有俩句代码需要参考STM32F10xxx闪存编程参考手册

static void SetSysClockTo72(void)
{
  __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
  
  /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 的配置 */    
  /* 使能HSE */    
  RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
 
  /* 等待HSE启动就绪，并做超时处理*/
  do
  {
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
    StartUpCounter++;  
  } while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));//HSE启动成功，跳出循环

  if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)//再次判断一下HSE是否启动
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x01;
  }
  else
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x00;
  }  

  if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)//HSE启动确实成功了
  {
  /*如果HSE使能，表示系统时钟可以正常工作，那么，如果说时钟是开发板的心脏，指令就是开发板的血液，时钟驱动指令来带动整个开发板程序的正常执行。因此，当时钟使能以后，就需要配置指令的读取方式，指令在f103当中，是存放在Flash中的（f103是哈佛结构），因此，需要配置flash的寄存器*/
//STM32F10xxx闪存编程参考手册->  第3章 寄存器说明->   ACR寄存器
    /*使能  指令预取缓冲区 */
    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;//PRFTBE：预取缓冲区使能，是指是否使用指令预取功能

    /*设置时延 */
    FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);//LATENCY：时延，这些位表示SYSCLK(系统时钟)周期与闪存访问时间的比例
    FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;    //俩个等待状态

 //然后就该配置AHB、APNB1、APB2的预分频因子,
    /* HCLK = SYSCLK=72M */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
      
    /* PCLK2 = HCLK =72M*/
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
    
    /* PCLK1 = HCLK =36M*/
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;//二分频
//这里已经删除了宏STM32F10X_CL部分的代码
    /*  PLL 锁相环时钟: PLLCLK = HSE * 9 = 72 MHz */
    //时钟配置寄存器(RCC_CFGR)的位[21:16]
    //这是在把HSE倍频9倍之后变成PLL_CLK，然后选择PLL_CLK成为系统时钟
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |
                                        RCC_CFGR_PLLMULL));
    RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLMULL9);


    /*使能PLL */
    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;

    /*循环等待PLL设置稳定下来*/
    while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)//时钟控制寄存器(RCC_CR)的位25
    {
    }
    
    /* 选择PLL作为系统时钟 */
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;    

    /*同样的，也需要等待PLL切换系统时钟变得稳定 */
    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)
    {
    }
  }
  else
  {
  	 /* 如果HSE启动失败，用户自己在这里添加错误处理代码*/
  }
}