STM32-时钟系统详解

目录

前言

一、STM32时钟系统原理

1. 时钟系统框图

2. 时钟源讲解

3.时钟去向讲解

二、STM32时钟配置

1. 时钟配置简介

2.时钟配置寄存器介绍

3. 时钟配置总流程

三、Systick定时器及delay延时函数

1. Systick定时器

2. 相关寄存器介绍

3. 延时函数配置

总结

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前言

        时钟系统之于单片机就如同与心脏脉搏之于人体，可见时钟系统的重要性可见一斑。然而STM32的时钟系统极其复杂，不像51单片机一样一个时钟系统就可以解决一切问题，这对于初学者来说很不友好，本文致力于讲解STM32时钟系统，使读者清晰了解STM32时钟背后的原理。

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一、STM32时钟系统原理

1. 时钟系统框图

以下是STM32时钟系统的结构框图，摘自STM32中文参考手册。

可以看到，官方手册提供的时钟框图很复杂，这里我给出一个简化版的时钟框图：

2. 时钟源讲解

 从图中可以看到，STM32共有五个时钟源，分别是HSI、HSE、LSI、LSE和PLL ，下面分别对它们进行讲解：

        ①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。
　　 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~16MHz。
　　 ③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz，提供低功耗时钟。独立看门狗的时钟源只能是 LSI ，同时LSI 还可以作为 RTC 的时钟源。
　　 ④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。是主要的RTC时钟源。
　　 ⑤、PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。

注意：高速外部时钟HSE的引脚是OSC_OUT和OSC_IN这两个引脚芯片是独立引出的，可以接外部的晶振电路，而低速外部时钟LSE的引脚OSC32_IN和OSC32_OUT两个引脚不是独立的，而是在PC14和PC15上，对应关系为OSC32_IN-->PC14 ; OSC32_OUT-->PC15

3.时钟去向讲解

        上面我们简要概括了STM32 的时钟源，那么这 5 个时钟源是怎么给各个外设以及系统提供时钟的呢？这里我们将一一讲解。这里我们使用官方手册提供的框图（图一）进行讲解，图中我们用A~E 标示我们要讲解的地方。

• A   MCO 是 STM32 的一个时钟输出 IO(PA8) PA8)，它可以选择一个时钟信号输出 可以
  选择为 PLL 输出的 2 分频、 HSI 、 HSE 、或者 系统 时钟 。这个时钟可以用来给外
  部其他系统提供时钟源。
• B   RTC 时钟源，从图上可以看出， RTC 的时钟源可以选择 LSI LSE ，以及
  HSE 的 128 分频。
• C   从图中可以看出 C 处 USB 的时钟是来自 PLL 时钟源。 STM32 中有一个全速 功能
  的 USB 模块 ，其串行 接口 引擎需要 一个频率为 48MHz 的时钟源。该时钟源只能
  从 PLL 输出端获取，可以选择为 1.5 分频或者 1 分频，也就是，当需要使用 USB
  模块时， PLL 必须使能，并且时钟频率配置为 48MHz 或 72MHz 。
• D   STM32 的系统时钟 SYSCLK ，它 是供 STM32 中绝大部分部件 工作 的时
  钟源 。 系统时钟可选择为 PLL 输出、 HSI 或者 HSE 。系统时钟最大频率 为 72MHz
  当然你也可以超频，不过一般情况为了系统稳定性是没有必要冒风险去超频的。
• E   其他所有外设。从时钟图上可以看出，其他所有外设的时钟最终来源都是 SYSCLK 。 SYSCLK 通过 AHB 分频器分频后送给各模块使用 。这些模块包括：
  ① AHB 总线、内核、内存和 DMA 使用的 HCLK 时钟。
  ② 通过 8 分频后送给 Cortex 的系统 定时器 时钟 ，也就是 systick 了 。
  ③ 直接送给 Cortex 的空闲运行时钟 FCLK 。
  ④ 送给 APB1 分频器。 APB1 分频器输出一路供 APB1 外设使用 (PCLK1 ，最大频率 36MHz)36MHz)，另一路送给定时器 (Timer)2 、 3 、 4 倍频器使用。
  ⑤送给 APB2 分频器。 APB2 分频器分频输出一路供 APB2 外设使用 (PCLK2最大频率 72MHz)72MHz)，另一 路送给定时器 (Timer)1 倍频器使用。

        APB1和APB2的区别： APB1上面连的是低速外设，包括电脑接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2 、 UART2 、 UART3 等等， APB2 上面连接的是高速外设包括 UART1 、 SPI1 、 Timer1 、 ADC1 、 ADC2 、所有普通 IO 口 (PA~ 、第二功能 IO 口 等。 APB2 下面所挂的外设的时钟要比 APB1 的高 。

在以上的时钟输出中，有很多 是带使能控制的，例如 AHB 总线 时钟、内核时钟、各种 APB1
外设、 APB2 外设等等。当需要使用某模块时，记得一定要先使能对应的时钟。

二、STM32时钟配置

1. 时钟配置简介

STM32时钟系统的配置除了初始化的时候在 system_stm32f10x.c 中的 SystemInit 函数中外，其他的配置主要在 stm32f10x_rcc.c 文件中，里面有很多时钟设置函数，大家可以打开这个文件浏览一下，基本上看看函数的名称就知道这个函数的作用。在大家设置时钟的时候，一定要仔细参考STM32 的时钟图，做到心中有数。这里需要指明一下，对于系统时钟，默认情况下是SystemInit 函数的 SetSysClock() 函数中间判断的，而设置是通过宏定义设置的。我们可以看看 SetSysClock() 函数体：

static void SetSysClock(void)
{
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
  SetSysClockToHSE();
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
  SetSysClockTo24();
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
  SetSysClockTo36();
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
  SetSysClockTo48();
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
  SetSysClockTo56();  
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
  SetSysClockTo72();
#endif
}

这段代码非常简单，就是判断系统宏定义的时钟是多少，然后设置相应值。我们系统默认宏定
义是 72MHz:

 #define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000

如果你要设置为36MHz ，只需要注释掉上面代码，然后加入下面代码即可

  #define SYSCLK_FREQ_36MHz  36000000

 同时还要注意的是，当我们设置好系统时钟后，可以通过变量SystemCoreClock 获取系统时钟
值，如果系统是 72M 时钟，那么 SystemCoreClock =72000000 。这是在 system_stm32f10x.c 文件中设置的：

#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
  uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_HSE;      
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
  uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_24MHz;        
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
  uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_48MHz;      
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
  uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_56MHz;        
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
  uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_72MHz;       
#else 
  uint32_t SystemCoreClock         = HSI_VALUE;      
#endif

这里总结一下SystemInit() 函数中设置的系统时钟大小：

• SYSCLK （系统时钟 =72MHz
• AHB 总线时钟 使用 SYSCLK) =72MHz
• APB1 总线时钟 ( =36MHz
• APB2 总线时钟 ( =72MHz
• PLL 时钟 =72MHz 

2.时钟配置寄存器介绍

以上介绍了SystemInit()时钟配置函数，想必大家已经知道了STM32时钟的基本情况，如果你想要更深一步的了解底层原理，那么下面的知识可以帮你揭晓。

在STM32时钟配置的过程中使用到了RCC寄存器，它们分别是：

• 时钟控制寄存器（RCC_CR)
• 时钟配置 寄存器（RCC_CFGR)

首先介绍时钟控制寄存器，先上一张官方手册的寄存器说明:

 

这个是时钟控制寄存器，看似很复杂，实际上并没有使用到寄存器所有的位，而是红框标出的部分位。下表是RCC另一个重要的寄存器：时钟配置寄存器（RCC_CFGR）

 和时钟控制寄存器RCC_CR相比，时钟配置寄存器RCC_CFGR要复杂一些，同样的，重点使用的位用红色框标识了出来。

3. 时钟配置总流程

在STM32单片机复位之后，首先进入startup程序：

; Reset handler
Reset_Handler   PROC
                EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                IMPORT  __main
                IMPORT  SystemInit
                LDR     R0, =SystemInit
                BLX     R0               
                LDR     R0, =__main
                BX      R0
                ENDP

可以看出，在进入main主程序之前，先触发了SystemInit()函数，这样就可以保证不需要每次都把时钟配置程序写入main.c文件了，同样，当你想要执行自定义时钟配置程序时也可以改动这个部分。

首先我们看一下SystemInit()函数

void SystemInit (void)
{
  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
  /* Set HSION bit */
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;
    SetSysClock();
}

可以看到，SystemInit()函数的作用就是使RCC_CR寄存器最低位置1即开启内部8MHz振荡器，然后转到SetSysClock()函数中。刚刚已经讲过了，对于系统时钟，默认情况下就是SystemInit 函数的 SetSysClock() 函数中间判断的

下面是SetSysClock()函数：

static void SetSysClock(void)
{
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
  SetSysClockToHSE();
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
  SetSysClockTo24();
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
  SetSysClockTo36();
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
  SetSysClockTo48();
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
  SetSysClockTo56();  
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
  SetSysClockTo72();
#endif
 
 /* If none of the define above is enabled, the HSI is used as System clock
    source (default after reset) */ 
}

由于我们把系统时钟频率通过宏定义设置为72MHz，所以这里直接进入最下面的程序即SetSysClockTo72()，这也是为什么有的程序把这一段语句直接写入主函数，原则上来说这是可以的，但是没必要，因为startup启动文件已经帮我们定义好了。

下面就是SetSysClockTo72()程序部分，也就是最关键的部分

static void SetSysClockTo72(void)
{
  __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
  
  /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 配置---------------------------*/    
  /* 使能 HSE */    
  RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);//RCC_CR寄存器第16位置1，开启HSE
 
  /* 等待HSE就绪 超时退出 */
  do
  {
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;  //读取RCC_CR第17位
    StartUpCounter++;  
  } while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));

  if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET) //读取RCC_CR第17位
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x01;   //HSE状态写1
  }
  else
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x00;   //HSE状态写0
  }  

  if (HSEStatus == (uint32_t)0x01) //FLASH寄存器部分可以不用管
  {
    /* 使能 Prefetch Buffer */
    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;

    /* Flash 2 wait state */
    FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
    FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;    

 
    /* HCLK = SYSCLK */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;  //RCC_CFGR寄存器第4~7位写0，即AHB不分频，即HCLK使用72MHz时钟
       
    /* PCLK2 = HCLK */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1; //RCC_CFGR寄存器第11~13位写0，APB2不分频，即PCLK2使用72MHz时钟
    
    /* PCLK1 = HCLK/2 */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2; //RCC_CFGR寄存器第8~10位写100，APB1二分频，即PCLK1使用36MHz时钟

#else    
    /*  PLL 配置: PLLCLK = HSE * 9 = 72 MHz */
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |
                                        RCC_CFGR_PLLMULL)); //RCC_CFGR寄存器的16~21位清零
    RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLMULL9);//RCC_CFGR寄存器第16位置1，使HSE作为PLL输入时钟；17位置0不变，使HSE作为PLL输入时钟时不分频。RCC_CFGR寄存器第18~21位置0111，配置位PLL 9倍频输出给PLLCLK，即PLLCLK为72MHz
#endif /* STM32F10X_CL */

    /* 使能 PLL */
    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON; //RCC->CR寄存器第24位置1，使能PLL

    /* 等待PLL就绪 */
    while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)  //读取PLL时钟就绪标志位（第25位）
    {
    }
    
    /* 选择PLL作为系统时钟源 */
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW)); //RCC->CFGR寄存器第0~1位清零
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;    //RCC->CFGR寄存器第0~1位(SW位)置10，即PLL输出作为系统时钟

    /* 等待PLL被用作系统时钟源就绪 */
    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08) //等待RCC->CFGR寄存器第2~3位(SWS位)为10即就绪
    {
    }
  }
  else
  { /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clock 
         configuration. User can add here some code to deal with this error */
  }
}
#endif

这里把所有的备注都写在了程序中，希望读者仔细查看并对照寄存器功能表理解。STM32的寄存器的每一个位都做了宏定义，这样直接查找头文件即可，非常方便。

至此STM32系统时钟的讲解就已经结束了，我们以大容量芯片72MHz的系统时钟为例来进行讲解，你也可以根据实际情况自己配置，原理都是一样的。下面的内容就是灵活使用STM32的系统时钟来实现演示功能了。

三、Systick定时器及delay延时函数

1. Systick定时器

前面讲完了STM32系统时钟的基本配置，下面就是对延时函数进行介绍了，延时函数使用到了STM32的SysTick定时器，这是一个很简单的定时器，对于CM3和CM4内核芯片都具备。

SysTick定时器全称是System tick timer即系统滴答定时器，常用来做延时或者系统的心跳时钟。这样可以节省MCU资源，不用浪费一个定时器。比如在UCOS操作系统中分时复用，需要一个最小的时间戳，一般在STM32+UCOS系统中，都采用SysTick做UCOS心跳时钟。

• SysTick定时器就是系统滴答定时器，一个24位倒计数定时器，计数到0时将从RELOAD寄存器中自动重装载定时器初值。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息，即使在睡眠模式也能工作。
• SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号为15）。
• SysTick中断的优先级也可以设置

2. 相关寄存器介绍

SysTick定时器一共有四个相关寄存器：

• CTRL              SysTick 控制和状态寄存器 
• LOAD              SysTick 自动重装载除值寄存器   
• VAL                 SysTick 当前值寄存器 
• CALIB             SysTick 校准值寄存器      

下面分别介绍这四个寄存器

 这是四个相关的寄存器，实际上我们一般只用到前三个。

3. 延时函数配置

对于STM32，外部时钟源是 HCLK(AHB总线时钟）的1/8 ，内核时钟是 HCLK时钟。配置函数：SysTick_CLKSourceConfig();这个函数在misc.c文件中，这里把它粘出来：

void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource));
  if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK)
  {
    SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK;
  }
  else
  {
    SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8;
  }
}

根据入口参数有效性可知，时钟源可以选择HCLK或者HCLK的8分频。这个函数在下面的delay_init会调用一次，完成延时函数的初始化。

core_cm3.h文件中有关于初始化systick时钟和开启中断的函数，如下所示：
 

static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{ 
  if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */
                                                               
  SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;      /* set reload register */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
  SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | 
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   | 
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  return (0);                                                  /* Function successful */
}

需要注意的是第5行把重装载寄存器的值减1的目的是考虑到执行装在动作也需要一个时钟周期。

下面是用中断的方式来实现延时：

static __IO uint32_t TimingDelay;
void Delay(__IO uint32_t nTime)
{ 
   TimingDelay = nTime;
   while(TimingDelay != 0);
}
void SysTick_Handler(void)
{
    if (TimingDelay != 0x00) 
     { 
       TimingDelay--;
     }
}
 int main(void)
 {  …
    if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)) //systick时钟为HCLK，中断时间间隔1ms
     {
     while (1);
     }
    while(1)
     { Delay(200);//2ms
     … 
     }
}

程序中，SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)的目的是确保SysTick定时器每次发生中断的时间间隔都是1ms（因为使用系统时钟的时钟频率为72000000,SystemCoreClock / 1000等于72000，也就是给重装载寄存器值赋72000，这样计72000正好是1ms）

一般实际应用中我们不使用通过中断来驱动延时的方法，因为这样会多一个中断线路，我们采用的 是单独的延时函数，下面就是延时函数文件：

#include "delay.h"
// 	 
//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"					//ucos 使用	  
#endif
//	  

static u8  fac_us=0;							//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数
	
	
#if SYSTEM_SUPPORT_OS							//如果SYSTEM_SUPPORT_OS定义了,说明要支持OS了(不限于UCOS).
//当delay_us/delay_ms需要支持OS的时候需要三个与OS相关的宏定义和函数来支持
//首先是3个宏定义:
//    delay_osrunning:用于表示OS当前是否正在运行,以决定是否可以使用相关函数
//delay_ostickspersec:用于表示OS设定的时钟节拍,delay_init将根据这个参数来初始哈systick
// delay_osintnesting:用于表示OS中断嵌套级别,因为中断里面不可以调度,delay_ms使用该参数来决定如何运行
//然后是3个函数:
//  delay_osschedlock:用于锁定OS任务调度,禁止调度
//delay_osschedunlock:用于解锁OS任务调度,重新开启调度
//    delay_ostimedly:用于OS延时,可以引起任务调度.

//本例程仅作UCOSII和UCOSIII的支持,其他OS,请自行参考着移植
//支持UCOSII
#ifdef 	OS_CRITICAL_METHOD						//OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明要支持UCOSII				
#define delay_osrunning		OSRunning			//OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec	OS_TICKS_PER_SEC	//OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting 	OSIntNesting		//中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif

//支持UCOSIII
#ifdef 	CPU_CFG_CRITICAL_METHOD					//CPU_CFG_CRITICAL_METHOD定义了,说明要支持UCOSIII	
#define delay_osrunning		OSRunning			//OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec	OSCfg_TickRate_Hz	//OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting 	OSIntNestingCtr		//中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif


//us级延时时,关闭任务调度(防止打断us级延迟)
void delay_osschedlock(void)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD   				//使用UCOSIII
	OS_ERR err; 
	OSSchedLock(&err);							//UCOSIII的方式,禁止调度，防止打断us延时
#else											//否则UCOSII
	OSSchedLock();								//UCOSII的方式,禁止调度，防止打断us延时
#endif
}

//us级延时时,恢复任务调度
void delay_osschedunlock(void)
{	
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD   				//使用UCOSIII
	OS_ERR err; 
	OSSchedUnlock(&err);						//UCOSIII的方式,恢复调度
#else											//否则UCOSII
	OSSchedUnlock();							//UCOSII的方式,恢复调度
#endif
}

//调用OS自带的延时函数延时
//ticks:延时的节拍数
void delay_ostimedly(u32 ticks)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD
	OS_ERR err; 
	OSTimeDly(ticks,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err);	//UCOSIII延时采用周期模式
#else
	OSTimeDly(ticks);							//UCOSII延时
#endif 
}
 
//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{	
	if(delay_osrunning==1)						//OS开始跑了,才执行正常的调度处理
	{
		OSIntEnter();							//进入中断
		OSTimeTick();       					//调用ucos的时钟服务程序               
		OSIntExit();       	 					//触发任务切换软中断
	}
}
#endif

			   
//初始化延迟函数
//当使用OS的时候,此函数会初始化OS的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init()
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS  							//如果需要支持OS.
	u32 reload;
#endif
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);	//选择外部时钟  HCLK/8
	fac_us=SystemCoreClock/8000000;				//为系统时钟的1/8  
#if SYSTEM_SUPPORT_OS  							//如果需要支持OS.
	reload=SystemCoreClock/8000000;				//每秒钟的计数次数 单位为M  
	reload*=1000000/delay_ostickspersec;		//根据delay_ostickspersec设定溢出时间
												//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右	
	fac_ms=1000/delay_ostickspersec;			//代表OS可以延时的最少单位	   

	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//开启SYSTICK中断
	SysTick->LOAD=reload; 						//每1/delay_ostickspersec秒中断一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;   	//开启SYSTICK    

#else
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;					//非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数   
#endif
}								    

#if SYSTEM_SUPPORT_OS  							//如果需要支持OS.
//延时nus
//nus为要延时的us数.		    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 ticks;
	u32 told,tnow,tcnt=0;
	u32 reload=SysTick->LOAD;					//LOAD的值	    	 
	ticks=nus*fac_us; 							//需要的节拍数	  		 
	tcnt=0;
	delay_osschedlock();						//阻止OS调度，防止打断us延时
	told=SysTick->VAL;        					//刚进入时的计数器值
	while(1)
	{
		tnow=SysTick->VAL;	
		if(tnow!=told)
		{	    
			if(tnow=ticks)break;				//时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
		}  
	};
	delay_osschedunlock();						//恢复OS调度									    
}
//延时nms
//nms:要延时的ms数
void delay_ms(u16 nms)
{	
	if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)	//如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)	    
	{		 
		if(nms>=fac_ms)							//延时的时间大于OS的最少时间周期 
		{ 
   			delay_ostimedly(nms/fac_ms);		//OS延时
		}
		nms%=fac_ms;							//OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));					//普通方式延时  
}
#else //不用OS时
//延时nus
//nus为要延时的us数.		    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 					//时间加载	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        					//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	//开始倒数	  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));		//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	//关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;      					 //清空计数器	 
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864 
void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;				//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
	SysTick->VAL =0x00;							//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	//开始倒数  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));		//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	//关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       					//清空计数器	  	    
} 
#endif 

这里需要注意的是我们使用了外部时钟即系统时钟的8分频，这样确保时间足够长。另外，毫秒延时函数有最大上限，最大为1864（72MHz时钟频率）。用这种方式来延时的好处是不用中断比较简单，但是坏处就是最大延时时长有限（不到2秒），所以当需要长延时时间的时候要多写几个delay函数。

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总结

        本节主要对STM32时钟系统进行讲解，我们从原理框图入手，对每一个时钟线路进行来源和去向的分析，介绍了时钟配置的相关寄存器以及STM32时钟的软件配置，最后通过SysTick定时器来编写延时函数。STM32的时钟十分复杂，希望读者能够反复阅读，内化于心，这样在以后的STM32开发以至于其它高性能SOC的学习中才能游刃有余。