STM32的标准库与HAL库学习——以F407为例（一）架构与时钟

一、前言

  本系列是我在寒假对单片机的一次再学习，用于梳理知识。本次学习以应用为导向，不会涉及太多外设，如有错误，欢迎指正。

二、标准库与HAL库

  对单片机的操作，归根结底是对寄存器的操作。

  但想要实现一个功能，使用寄存器是十分繁琐的，而且寄存器的种类数量十分之多，学51时还可以记，32有几百个寄存器，这是记不完的。于是ST公司将寄存器的底层操作封装起来，作为一个个函数。在大多数情况下，我们不需要去管寄存器，调用函数即可。这就是标准库。

  如下是将引脚电平置低的库函数，可以看到对寄存器的写入。

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));

  GPIOx->BSRRH = GPIO_Pin;
}

  HAL库的出现是为解决不同芯片程序移植问题。因结构的细微不同，使用标准库配置时程序不同，且比较麻烦，HAL的配置在STM32CUBEMX（一款图形界面编辑器）上完成，直接生成工程，可移植性强，且高版本芯片不再有标准库。

三、时钟

  

  以上是F407的时钟树，可以看到时钟分为三部分，即  源、分频倍频、供给频率。

源：HSI、HSE、LSI、LSE

• HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为16MHz，精度不高。
• 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。
• LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为32kHz，提供低功耗时钟。
• LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

分频倍频：由独立源的信号经PLL处理

供给频率：图中右半部分，供给外设的频率

四、时钟的配置

  标准库

  时钟的配置由SystemInit（）函数完成，此函数每次复位后先于main函数执行，不需要我们操作。若想要自己配置时钟

使用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：
（1）将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;
（2）打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
（3）等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
（4）设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig;
（5）设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config;
（6）设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config;
（7）设置PLL RCC_PLLConfig;
（8）打开PLL RCC_PLLCmd(ENABLE);
（9）等待PLL工作 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
（10）设置系统时钟 RCC_SYSCLKConfig;
（11）判断是否PLL是系统时钟 while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
（12）打开要使用的外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()

 

/*
函数功能：配置时钟
函数参数：无
函数返回值：无
函数描述：时钟源为HSE，系统时钟为168MHZ，其它时钟为最大值
*/
void Config_SystemClock(uint32_t PLLM, uint32_t PLLN, uint32_t PLLP, uint32_t PLLQ)
{
	RCC_DeInit();  //让所有RCC时钟为缺省值等待我们配置
	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);	//让HSE作为时钟源 
	RCC_HSICmd(DISABLE);	//让HSI不使能 有HSE就够了 一个时钟源
	if(RCC_WaitForHSEStartUp() == SUCCESS) //等待HSE起振 
	{
		RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE);	//时钟安全系统使能  时钟监测器将在 HSE 振荡器就绪时由硬件使能，并在检出振荡器故障时由硬件禁止
		
		RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE,PLLM,PLLN,PLLP,PLLQ); //配置PLL系统时钟 让HSE作为系统时钟源
		RCC_PLLCmd(ENABLE);	//使能
		
		RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);	//高速总线不分频
		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);		//APB1总线 48MHZ	最大频率
		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);		//APB2总线 84HZ;  最大频率
		
		
		while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);  //这一步是关键等待PLL就绪 等于SET时就是锁住了 可以用PLL作为系统时钟了
		RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);  //确定PLL作为系统时钟
	}
}

HAL库

如图配置即可。

五、参考

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_51447215/article/details/120886526
原文链接：https://blog.csdn.net/longjintao1/article/details/125037136