STM32F4学习笔记——时钟

1.STM32有5个时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为16MHz，精度不高。可以直接作为系统时钟或者用作PLL时钟输入。
②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~26MHz。
③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为32KHz提供低功耗时钟，这要供独立看门狗和自动唤醒单元使用。
④、LSE低速外部时钟，接频率为32.768KHz的石英晶体。RTC。
⑤、PLL为锁相环倍频输出，STM32F4有两个PLL：
⑴主PLL（PLL）由HSE或者HSI提供时钟信号，并具有两个不同的输出时钟。
⒈第一个输出PLLP用于生成高速的系统时钟（最高168MHz）
⒉第二个输出PLLQ用于生成USB OTG FS的时钟（48MHz），随机数发生器的时钟和SDIO时钟
⑵专用PLL（PLLI2S）用于生成精确时钟，从而在I2S接口实现高品质音频性能。
2.系统时钟SYSCLK可来源于三个时钟源：
①、HSI振荡器时钟
②、HSE振荡器时钟
③、PLL时钟

方法一，采用官方库提供的配置(这里外部晶振8MHz，系统配置为168MHz)
STM32F4启动与STM32F10X不同,时钟已经默认配置好
启动代码，文件:startup_stm32f4xx.s方法一，采用官方库提供的配置(这里外部晶振8MHz，系统配置为168MHz)
STM32F4启动与STM32F10X不同,时钟已经默认配置好
启动代码，文件:startup_stm32f4xx.s

Reset_Handler    PROC
                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
        IMPORT  SystemInit
        IMPORT  __main

                 LDR     R0, =SystemInit
                 BLX     R0
                 LDR     R0, =__main
                 BX      R0
                 ENDP

在这里我们可以看出在运行main()函数时先初始化了SystemInit()函数。
SystemInit()函数对RCC各个寄存器的每一个位进行配置。代码如下所示:

void SystemInit(void)
{
  /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
  #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
    SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */
  #endif
  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state ------------*/
  /* Set HSION bit */
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

  /* Reset CFGR register */
  RCC->CFGR = 0x00000000;

  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

  /* Reset PLLCFGR register */
  RCC->PLLCFGR = 0x24003010;

  /* Reset HSEBYP bit */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

  /* Disable all interrupts */
  RCC->CIR = 0x00000000;

首先如果使用外部时钟源HSE，要配置外部晶振频率：
stm32f4xx.h

#if !defined  (HSE_VALUE) 
  #define HSE_VALUE    ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
  #endif /* HSE_VALUE */

如果使用内部时钟源HSI，要配置内部晶振频率：

#if !defined  (HSI_VALUE)   
  #define HSI_VALUE    ((uint32_t)16000000) /*!< Value of the Internal oscillator in Hz*/
#endif /* HSI_VALUE */   

SystemInit函数分析:SystemInit函数位于system_stm32f4xx.c文件中.此文件提供几个宏定义可以设置各个时钟:

/************************* PLL Parameters *************************************/
#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx) || defined (STM32F401xx)
/* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N */
#define PLL_M      8
#else /* STM32F411xE */
#if defined (USE_HSE_BYPASS)
#define PLL_M      8    
#else /* STM32F411xE */   
#define PLL_M      16
#endif /* USE_HSE_BYPASS */
#endif /* STM32F40_41xxx || STM32F427_437xx || STM32F429_439xx || STM32F401xx */  
 
 
/* USB OTG FS, SDIO and RNG Clock =  PLL_VCO / PLLQ */
#define PLL_Q      7
 
 
#if defined (STM32F40_41xxx)
#define PLL_N      336
/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */
#define PLL_P      2  //2            //2---168M   4---84M
#endif /* STM32F40_41xxx */
 
 
#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)
#define PLL_N      360
/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */
#define PLL_P      2
#endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx */
 
 
#if defined (STM32F401xx)
#define PLL_N      336
/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */
#define PLL_P      4
#endif /* STM32F401xx */
 
 
#if defined (STM32F411xE)
#define PLL_N      400
/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */
#define PLL_P      4   
#endif /* STM32F411xx */
 
 
/******************************************************************************/