单片机stm32时钟频率和配置方法详解

单片机stm32时钟频率

　　STM32F103内部8M的内部震荡，经过倍频后最高可以达到72M。目前[color=rgb(0, 66, 118) !important]TI的M3系列芯片最高频率可以达到80M。

　　在stm32固件库3.0中对时钟频率的选择进行了大大的简化，原先的一大堆操作都在后台进行。系统给出的函数为SystemInit（）。但在调用前还需要进行一些宏定义的设置，具体的设置在system_stm32f10x.c文件中。

　　文件开头就有一个这样的定义：

　　//#define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_Value

　　//#define SYSCLK_FREQ_20MHz 20000000

　　//#define SYSCLK_FREQ_36MHz 36000000

　　//#define SYSCLK_FREQ_48MHz 48000000

　　//#define SYSCLK_FREQ_56MHz 56000000

　　#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000

　　ST 官方推荐的外接晶振是 8M，所以库函数的设置都是假定你的硬件已经接了 8M 晶振来运算的。以上东西就是默认晶振 8M 的时候，推荐的 CPU 频率选择。在这里选择了：

　　#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000

　　也就是103系列能跑到的最大值72M

　　然后这个 C文件继续往下看

　　#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz

　　const uint32_t SystemFrequency = SYSCLK_FREQ_72MHz;

　　const uint32_t SystemFrequency_SysClk = SYSCLK_FREQ_72MHz;

　　const uint32_t SystemFrequency_AHBClk = SYSCLK_FREQ_72MHz;

　　const uint32_t SystemFrequency_APB1Clk = （SYSCLK_FREQ_72MHz/2）;

　　const uint32_t SystemFrequency_APB2Clk = SYSCLK_FREQ_72MHz;

　　这就是在定义了CPU跑72M的时候，各个系统的速度了。他们分别是：硬件频率，系统时钟，AHB总线频率，APB1总线频率，APB2总线频率。再往下看，看到这个了：

　　#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz

　　sta[color=rgb(0, 66, 118) !important]TIc void SetSysClockTo72（void）;

　　这就是定义 72M 的时候，设置时钟的函数。这个函数被 SetSysClock （）函数调用，而

　　SetSysClock （）函数则是被 SystemInit（）函数调用。最后 SystemInit（）函数，就是被你调用的了

　　所以设置系统时钟的流程就是：

　　首先用户程序调用 SystemInit（）函数，这是一个库函数，然后 SystemInit（）函数里面，进行了一些寄存器必要的初始化后，就调用 SetSysClock（）函数。 SetSysClock（）函数根据那个#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000 的宏定义，知道了要调用SetSysClockTo72（）这个函数，于是，就一堆麻烦而复杂的设置~！@#$%^然后，CPU跑起来了，而且速度是 72M. 虽然说的有点累赘，但大家只需要知道，用户要设置频率，程序中就做的就两个事情：

　　第一个： system_stm32f10x.c 中 #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000

　　第二个：调用SystemInit（）

　　单片机stm32时钟配置方法

　　一、在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

　　①HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

　　②HSE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。

　　③LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

　　④LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

　　⑤PLL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。

　　二、在STM32上如果不使用外部晶振，OSC_IN和OSC_OUT的接法：如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振，请按照下面方法处理：

　　①对于100脚或144脚的产品，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。

　　②对于少于100脚的产品，有2种接法：第1种：OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能；第2种：分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1，再配置PD0和PD1为推挽输出并输出‘0’。此方法可以减小功耗并（相对上面）节省2个外部电阻。

　　三、用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：

　　01、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;

　　02、打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;

　　03、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;

　　04、设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig;

　　05、设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config;

　　06、设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config;

　　07、设置PLL RCC_PLLConfig;

　　08、打开PLL RCC_PLLCmd（ENABLE）;

　　09、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（）

　　四、下面是STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数（使用外部8MHz晶振）

　　/*

　　* Func[color=rgb(0, 66, 118) !important]TIon Name ： RCC_Configura[color=rgb(0, 66, 118) !important]TIon

　　* Description ： RCC配置（使用外部8MHz晶振）

　　* Input ： 无

　　* Output ： 无

　　* Return ： 无

　　*/

　　void RCC_Configuration（void）

　　{

　　/*将外设RCC寄存器重设为缺省值*/

　　RCC_DeInit（）;

　　/*设置外部高速晶振（HSE）*/

　　RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）; //RCC_HSE_ON——HSE晶振打开（ON）

　　/*等待HSE起振*/

　　HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;

　　if（HSEStartUpStatus == SUCCESS） //SUCCESS：HSE晶振稳定且就绪

　　{

　　/*设置AHB时钟（HCLK）*/

　　RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）; //RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟= 系统时钟

　　/* 设置高速AHB时钟（PCLK2）*/

　　RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）; //RCC_HCLK_Div1——APB2时钟= HCLK

　　/*设置低速AHB时钟（PCLK1）*/

　　RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）; //RCC_HCLK_Div2——APB1时钟= HCLK / 2

　　/*设置FLASH存储器延时时钟周期数*/

　　FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）; //FLASH_Latency_2 2延时周期

　　/*选择FLASH预取指缓存的模式*/

　　FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）; // 预取指缓存使能

　　/*设置PLL时钟源及倍频系数*/

　　RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1， RCC_PLLMul_9）;

　　// PLL的输入时钟= HSE时钟频率；RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9

　　/*使能PLL */

　　RCC_PLLCmd（ENABLE）;

　　/*检查指定的RCC标志位（PLL准备好标志）设置与否*/

　　while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET）

　　{

　　}

　　/*设置系统时钟（SYSCLK）*/

　　RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）;

　　//RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——选择PLL作为系统时钟

　　/* PLL返回用作系统时钟的时钟源*/

　　while（RCC_GetSYSCLKSource（） ！= 0x08） //0x08：PLL作为系统时钟

　　{

　　}

　　}

　　/*使能或者失能APB2外设时钟*/

　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |

　　RCC_APB2Periph_GPIOC ， ENABLE）;

　　//RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA时钟

　　//RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB时钟

　　//RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC时钟

　　//RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD时钟

　　}

　　STM32中定时器的时钟源

　　STM32中有多达8个定时器，其中TIM1和TIM8是能够产生三对PWM互补输出的高级定时器，常用于三相电机的驱动，它们的时钟由APB2的输出产生。其它6个为普通定时器，时钟由APB1的输出产生。

　　下图是STM32参考手册上时钟分配图中，

　　从图中可以看出，定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器，图中的蓝色部分。

　　下面以定时器2~7的时钟说明这个倍频器的作用：当APB1的预分频系数为1时，这个倍频器不起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率；当 APB1的预分频系数为其它数值（即预分频系数为2、4、8或16）时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

　　假定AHB=36MHz，因为APB1允许的最大频率为36MHz，所以APB1的预分频系数可以取任意数值；当预分频系数=1 时，APB1=36MHz，TIM2~7的时钟频率=36MHz（倍频器不起作用）；当预分频系数=2时，APB1=18MHz，在倍频器的作用下，TIM2~7的时钟频率=36MHz。

　　有人会问，既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz，为什么不直接取APB1的预分频系数=1？答案是：APB1不但要为TIM2~7提供时钟，而且还要为其它外设提供时钟；设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时，TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。

　　再举个例子：当AHB=72MHz时，APB1的预分频系数必须大于2，因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2，则因为这个倍频器，TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率，无疑提高了定时器的分辨率，这也正是设计这个倍频器的初衷。