STM32时钟 分析
STM32属于低功耗芯片，和51相比，51在使用外设如某个IO口的时候，只需要给指定的IO口高低电平，然而STM32在给指定的IO口电平之前，还需要配置时钟，这就使从51转过来的同学，配置起来比较麻烦，现在我来给大家分析下 STM3的时钟， 有错误的地方请大家多多指正。
下面是STM32的时钟树
从图中可以看到，时钟有四个来源：
1. HSI 高速的内部时钟 （8MHZ）
2. HSE 高速的外部时钟 (4~16MHZ ,一般接8M，为了后面的PLL（锁相环，用来倍频用的）)
3. LSE 低速的外部时钟 (32.768kHZ)
4. LSI 低速的内部时钟 (40KHZ)
时钟经过PLL后，给SYSCLK后 给AHB经过倍频分频 给APB2,APB1在给各个外设，也有一些芯片内通过AHB给时钟。
从图中我们可以看到， SYSCLK有三个来源：
1. HSI 高速内部时钟
2. PLLCLK 锁相环时钟
3. HSE 高速外部时钟
SYSCLK 最是72MHZ。 APB2最大是72MHZ, APB1是36MHZ所以APB2相比而言是高速外设。
好了，时钟这里的理论部分分析完毕，我们接下来，具体是怎么来实现的。
单片机，说白了，就是在填写寄存器，特别是我们现在这样只是驱动外设就是在填写寄存器。
时钟控制的部分是RCC（Reset and clock control），RCC有如下寄存器
{
RCC_CR (时钟控制寄存器)
RCC_CFGR(时钟配置寄存器)
RCC_CIR（时钟中断寄存器）
RCC_APB2RSTR(APB2外设复位寄存器)
RCC_APB1RSTR(APB1外设复位寄存器)
RCC_AHBENR(AHB外设时钟使能寄存器)
RCC_APB2ENR(APB2外设时钟使能寄存器)
RCC_APB1ENR（APB1外设时钟使能寄存器）
RCC_BDCR（备份域控制寄存器）
RCC_CSR（控制/状态 寄存器）
}
开始看STM32的固件库是如何实现。
首先我们来看看程序是如何开始运行的。
int main(void)
{
led1_init();
key_gpio_init();
while(1)
{
if(key_scan(GPIOA,GPIO_Pin_0)==KEY_ON)
{
GPIOB->ODR ^=GPIO_Pin_0;
}
}
打开调试 会看到，程序一开始并不是直接进入MAIN函数里面的，而是进入 system_stm32f10x.c（位于Libraries//CMSIS）这个文件里面的
void SystemInit(void ) 里 在这个函数里面就会把ST32的时钟初始化，但是例如我们呢要用GPIOA的PIN2 这个外设是挂载在APB2上的。所以在使用的时候还是要 开启APB2中的GPIOA的时钟。
现在开始分析 SystemInit(void) 主要是 在外部高速时钟和内部高速时钟之间切换，在系统上电之初，使用内部的时钟，等到外部的稳定后，使用外部的时钟作为系统的时基。
void SystemInit (void)
{
/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
/* Set HSION bit */
RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;
/* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */
/* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
/* Reset HSEBYP bit */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
/* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;
#ifdef STM32F10X_CL
/* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x00FF0000;
/* Reset CFGR2 register */
RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x009F0000;
/* Reset CFGR2 register */
RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#else
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x009F0000;
#endif /* STM32F10X_CL */
#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
#ifdef DATA_IN_ExtSRAM
SystemInit_ExtMemCtl();
#endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
#endif
/* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
/* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
SetSysClock();
#ifdef VECT_TAB_SRAM
SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */
#else
SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */
#endif
}
RCC->CR |= (uint32_t)0x0000 0001;
内部8MHZ时钟启动，（目前没有使用外部的高速时钟）.
RCC->CFGR &= (uint32_t) 0xf8ff 0000;
效果是： 微控制器时钟没有输出，PLL时钟直接作为USB的时钟，PLL16倍频输出，HSE （8M） 2分频后作为PLL的输入。PLCK2(APB2) 二分频后作为ADC时钟， HCLK(AHB2)不分频， HCLK（AHB1）低速不分频， AHB(SYSCLK)不分频，
系统时钟切换 HSI（高速内部时钟）作为系统时钟，
RCC->CR &=(uint32_t) 0xfef6ffff; （1111 1110 1111 0110 ）
效果是： PLL锁定，PLL关闭，时钟检测器关闭，外部高速晶体震荡器被旁路（没有被使用），外部高速晶体振荡器就绪，HSE振荡器关闭， 内部8M时钟就绪，内部8M开启。
RCC->CR &= 0XFFFB FFFF ; ( 1111 1111 1111 1011 )
效果是: PLL锁定，PLL使能，如果外部8M就绪，启动监测，外部高速晶体 没有旁路，外部高速就绪， HSE振荡器开启。
RCC->CFGR &= (uint32_t) 0xff80ffff ;( 1111 1111 1000 0000 )
效果是： PLL时钟2分频后输出， PLL时钟1.5倍分频后作为USB的时钟， PLL 2 倍频后输出， HSE不分频， HSI时钟2分频后作为PLL的输入时钟。 PLCK2 8分频后作为ADC时钟， HCLK(APB2)16分频， HCLK(APB1)16分频，SYSCLK 512分频，
之后，设置了一些安全时钟的，不去解释，可以自己去分析源码，把值填进相应的寄存器。
程序 接着进入了 SetSysClock();
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) */
}程序继而跳入 : SetSysClockTo72(); 可以从程序的名字了解到，把系统的时钟设置成了72MHZ。
/** * @brief Sets System clock frequency to 72MHz and configure HCLK, PCLK2 * and PCLK1 prescalers. * @note This function should be used only after reset. * @param None * @retval None */
static void SetSysClockTo72(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
/* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/
/* Enable HSE */
RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
do
{
HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
StartUpCounter++;
} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));
if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)
{
HSEStatus = (uint32_t)0x01;
}
else
{
HSEStatus = (uint32_t)0x00;
}
if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
{
/* Enable 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;
/* PCLK2 = HCLK */
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
/* PCLK1 = HCLK */
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
#ifdef STM32F10X_CL
/* Configure PLLs ------------------------------------------------------*/
/* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSE / 5) * 8 = 40 MHz */
/* PREDIV1 configuration: PREDIV1CLK = PLL2 / 5 = 8 MHz */
RCC->CFGR2 &= (uint32_t)~(RCC_CFGR2_PREDIV2 | RCC_CFGR2_PLL2MUL |
RCC_CFGR2_PREDIV1 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC);
RCC->CFGR2 |= (uint32_t)(RCC_CFGR2_PREDIV2_DIV5 | RCC_CFGR2_PLL2MUL8 |
RCC_CFGR2_PREDIV1SRC_PLL2 | RCC_CFGR2_PREDIV1_DIV5);
/* Enable PLL2 */
RCC->CR |= RCC_CR_PLL2ON;
/* Wait till PLL2 is ready */
while((RCC->CR & RCC_CR_PLL2RDY) == 0)
{
}
/* PLL configuration: PLLCLK = PREDIV1 * 9 = 72 MHz */
RCC->CFGR &= (uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLMULL);
RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLSRC_PREDIV1 |
RCC_CFGR_PLLMULL9);
#else
/* PLL configuration: PLLCLK = HSE * 9 = 72 MHz */
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);
#endif /* STM32F10X_CL */
/* Enable PLL */
RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
/* Wait till PLL is ready */
while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
{
}
/* Select PLL as system clock source */
RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;
/* Wait till PLL is used as system clock source */
while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)
{
}
}
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 */
}
}分析代码:
RCC->CR |= (uint32_t) RCC_CR_HSEON ; RCC_CR_HSEON 是一个宏定义 0x00010000;
效果是： 把 HSE开启， 在这里，我们应该可以看到了，芯片使用时钟的变化了，从内部的高速时钟转换成了外部的高速时钟，
这个函数看起来很麻烦，其实里面都是些条件编译条件，在我们使用的 STM32F103VE 芯片时只是用了几句话，要是你有兴趣，可以分析一下， 跳出这个函数后， 我们芯片里面的时钟也基本已经设置完成了。
继续往下看 程序跳到了这里 : startup_stm32f10x_hd.s 注意这是一个 汇编文件，
Reset_Handler PROC
EXPORT Reset_Handler [WEAK]
IMPORT __main
IMPORT SystemInit
LDR R0, =SystemInit
BLX R0
LDR R0, =__main
BX R0
ENDPLDR 是传送指令， 看格式： LDR {条件} 目的寄存器 <存储器地址>
BLX : 将下一个指令的地址复制到lr（R14 链接寄存器）
***LDR R0, =SystemInit
BLX R0
LDR R0, =__main***
把 SystemInit 放到R0 中， 然后指向 下一条指令， 把 main 放到 R0中， 程序到这一步，就开始进入我们写的主函数中。