STM32F4XX时钟配置

STM32F4时钟树概述STM32F4 相对于 STM32F1 来说，时钟部分复杂了很多， STM32F4 的时钟配置，我们提供两个函数： Sys_Clock_Set 和Stm32_Clock_Init。

其中 Sys_Clock_Set 是核⼼的系统时钟配置函数，由 Stm32_Clock_Init 调⽤，实现对系统时钟的配置。

外部程序，⼀般调⽤ Stm32_Clock_Init函数来配置时钟。

sys⽂件夹中在 STM32F4 中，有 5 个最重要的时钟源，为 HSI、 HSE、 LSI、 LSE、 PLL。

其中 PLL 实际是分为两个时钟源，分别为主 PLL 和专⽤PLL。

从时钟频率来分可以分为⾼速时钟源和低速时钟源，在这 5 个中 HSI， HSE 以及 PLL 是⾼速时钟， LSI 和 LSE 是低速时钟。

从来源可分为外部时钟源和内部时钟源，外部时钟源就是从外部通过接晶振的⽅式获取时钟源，其中 HSE 和LSE 是外部时钟源，其他的是内部时钟源。

①、 LSI 是低速内部时钟， RC 振荡器，频率为 32kHz 左右。

供独⽴看门狗和⾃动唤醒单元使⽤。

②、 LSE 是低速外部时钟，接频率为 32.768kHz 的⽯英晶体。

这个主要是 RTC 的时钟源。

③、 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。

我们的开发板接的是 8M 的晶振。

HSE 也可以直接做为系统时钟或者 PLL 输⼊。

④、 HSI 是⾼速内部时钟， RC 振荡器，频率为 16MHz。

可以直接作为系统时钟或者⽤作 PLL输⼊。

⑤、 PLL 为锁相环倍频输出。

STM32F4 有两个 PLL:1）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。

第⼀个输出 PLLP ⽤于⽣成⾼速的系统时钟（最⾼ 168MHz）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。

STM32 系统时钟配置一、STM32的时钟系统时钟是什么？时钟通常是振荡器（如晶振）产生的特定频率的方波信号，时钟周期是时钟频率的倒数，时钟频率1MHz时钟周期为1/1000000=1us。

时钟周期是MCU处理指令的最小时间单元，每个程序指令都需要若干个时钟周期，MCU的时钟频率越快，完成一个指令的时间就越短，速度就越快。

时钟是MCU运行的基础，好比MCU的脉搏，是MCU性能的重要参数。

每个MCU 都是在某个特定的时钟频率下进行工作的，如C51单片机时钟频率为12MHz，而STM32F103 的系统时钟频率是72MHz。

STM32的时钟系统STM32时钟频率较高，时钟越快功耗越大，同时抗电磁干扰能力也会越弱。

而且STM32外设非常多，而通常外设是不需要像系统时钟那么高的频率的，比如看门狗和RTC 只需要几十K的时钟即可。

另外实际使用的时候通常只会用到有限的几个外设，STM32可以只给需要启动的外设分配时钟，以此来降低功耗。

由此可看出STM32 的时钟系统较为复杂，它采用了多个时钟源的方法来解决这些问题。

STM32 有4个独立时钟源:HSI、HSE、LSI、LSE。

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。

④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

其中LSI是作为IWDGCLK(独立看门狗)时钟源和RTC时钟源而独立使用，HSI高速内部时钟 HSE高速外部时钟 PLL锁相环时钟这三个经过分频或者倍频作为系统时钟来使用基本时钟源（图中绿色箭头指出）：（1）HSI高速内部时钟，RC振荡器，8MHz。

（2）HSE高速外部时钟，石英/陶瓷谐振器，8MHz。

（3）LSI低速内部时钟，RC振荡器，40kHz。

1、SystemInit函数用于初始化STM32系统的各种时钟。

此功能只有在复位后使用。

在system_stm32f4xx.c（主要描述CMSIS的Cortex-M4设备外设接入层系统的源文件）中定义。

2、GPIO口初始化：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);3、CAN总线设计：CAN1_RX: PI9 PA11 PD0 PB8CAN1_TX: PA12 PH13 PD1 PB9CAN2_RX: PB5CAN2_TX: PB6STM32的CAN控制器程序设计的重点集中在CAN寄存器组的初始化过程中，而CAN初始化的重点在于波特率的设置、过滤器的设置和位时序的配置。

CAN总线的波特率设计：波特率=1/正常的位时间正常的位时间=1*Tq+Tbs1+Tbs2,Tq=CAN的分频数*Tpclk。

Tpclk= APB1的时钟周期启动后的STM32F407：SYSCLK = 168MHzHCLK = SYSCLK/1 = 168MHzPCLK1 = HCLK/4 = 42MHzSTM32F407 的CAN属于APB1，又由于CAN_InitStruct.CAN_Prescaler = 2;则CAN的时钟为PCLK1/2 = 21 MHz。

STM32F4时钟树学习小结时钟是单片机的心脏，重要性不言而喻，STM32F4的时钟树是比较复杂的。

时钟树图一时钟树图二1：STMF4xx系统共计有三个主要时钟源（HSI、HSE和PLL）和两个次要时钟源（LSE、LSI）。

2：SYSCLK可以来自HSI、HSE和PLL，多数采用PLL频率最高能达到168MHz。

3：RTC时钟可以来自LSE、LSI和HSE，但只有用LSE时，才能保证系统电源掉电时RTC仍能正常工作。

4：可通过多个预分频器配置AHB 频率、高速APB (APB2) 和低速APB (APB1)。

AHB 域的最大频率为168 MHz。

高速APB2 域的最大允许频率为84 MHz。

低速APB1 域的最大允许频率为42 MHz。

5：STM32F405xx/07xx 和STM32F415xx/17xx 的定时器时钟频率由硬件自动设置。

如果APB 预分频器为1，定时器时钟频率等于APB 域的频率。

否则，等于APB 域的频率的两倍(×2)。

6：除以下时钟外，所有外设时钟均由系统时钟(SYSCLK) 提供：●来自于特定PLL 输出(PLL48CLK) 的USB OTG FS 时钟(48 MHz)、基于模拟技术的随机数发生器(RNG) 时钟(<=48 MHz) 和SDIO 时钟(<= 48 MHz)。

●I2S 时钟●由外部PHY 提供的USB OTG HS (60 MHz) 时钟●由外部PHY 提供的以太网MAC 时钟（TX、RX 和RMII）。

下面介绍挂在不同总线上的设备情况1、挂在AHB1总线的外设有：最高时钟频率：168MHZ1）GPIOA~K2）RCC_AHB1Periph_CRC3）FLITF4）SRAM15）SRAM26）BKPSRAM7）SRAM38）CCMDATARAMEN9）DMA110）DMA211）DMA2D12）ETH_MAC、ETH_MAC_Tx、ETH_MAC_Rx、ETH_MAC_PTP13）OTG_HS、OTG_HS_ULPI2、挂在AHB2总线的外设有：最高时钟频率：168MHZ1）DCMI2）CRYP3）HASH4）RNG5）OTG_FS3、挂在APB1_Peripherals 有：最高时钟频率：42MHZ1）TIM2~142）WWDG3）SPI2~34）USART2~35）UART4~5，7~86）I2C1~37）CAN1~28）PWR9）DAC4、挂在APB2_Peripherals 有：最高时钟频率：84MHZ1）TIM1，8~112）USART1，63）ADC4）ADC1~35）SDIO，1，4，5，66）SYSCFG7）SAI18）LTDC。

STM32系统时钟配置STM32 在使用不同时钟晶振时，需要对系统时钟进行配置。

下面以16MHz晶振产生72MHz时钟为例进行说明。

由于STM32可进行整数倍倍频，及可选是否2分频。

因而选用16MHz 晶振时，先2分频，再倍频9倍，即可倍频为72MHz。

①查找SystemInit() 函数，即系统时钟设置：图1②进入 SetSysClockTo72() 函数，如果要设置其他频率，进入对应的频率即可，如SetSysClockTo48()。

③参考 STM32中文参考手册的6.3.2时钟配置寄存器(RCC_CFGR)。

如“位17PLLXTPRE ” 所述：HSE分频器作为PLL输入(HSE divider for PLL entry)由软件置’1’或清’0’来分频HSE后作为PLL输入时钟。

只能在关闭PLL时才能写入此位。

0：HSE不分频1：HSE 2分频因而，RCC_CFGR 寄存器的位17 应置“1”。

④如图2红色框中所示，RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLMULL));RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLMULL9|RCC_CFGR_PLLXTPRE);添加红色字部分即可完成2分频，则可将16MHz的时钟分频为8MHz。

其实，查找RCC_CFGR_PLLXTPRE宏定义可知：#define RCC_CFGR_PLLXTPRE ((uint32_t)0x00020000)实际上就是将位 17置1。

而RCC_CFGR_PLLMULL9中的9即是倍频倍数。

（8*9=72 MHz）图2⑤如图3所示，全局查找72000000（按住Ctrl+Shift+F,输入72000000），找到SYSCLK_FREQ_72MHz 的宏定义，将其注释取消。

STM32时钟配置STM32时钟配置步骤// 开启HSI时钟寄存器操作1).开启高速时钟HSE // 设置时钟控制寄存器RCC_CR 位16 置1使能RCC->CR|= 0x00010000;位16 ：HSEON：外部高速时钟使能当进入待机和停止模式时，该位由硬件清零，关闭4-16MHz外部振荡器。

当外部4-16MHz 振荡器被用作或被选择将要作为系统时钟时，该位不能被清零。

2).等待高速时钟就绪// 读取时钟控制寄存器RCC_CR位17为1就位while(!(RCC-> CR>>17));位17：HSERDY：外部高速时钟就绪标志由硬件置’1’来指示外部4-16MHz振荡器已经稳定。

在HSEON位清零后，该位需要6个外部4-25MHz振荡器周期清零。

3).设置APB1,APB2,AHB分频系数// 设置时钟配置寄存器RCC_CFGRRCC_CFGR=0x00000400;（AHB :位4-7, (低速)APB1 :位8-10, (高速)APB2 :位11-13）位7:4：HPRE[3:0]：AHB预分频(AHB Prescaler)0xxx：SYSCLK不分频位10:8：PPRE1[2:0]：低速APB预分频(APB1) 100：HCLK 2分频位13:11：PPRE2[2:0]：高速APB预分频(APB2) 0xx：HCLK不分频4).设置PLL倍频// 配置时钟配置寄存器RCC_CFGR 位18-21RCC_CFGR|=7<<18;位21:18：PLLMUL：PLL倍频系数0111：PLL 9倍频输出5).PLL输入时钟源选择// 配置时钟配置寄存器RCC_CFGR 位16RCC_CFGR|=1<<16;位16：PLLSRC：PLL输入时钟源(PLL entry clock source) 1：HSE时钟作为PLL输入时钟。

由软件置’1’或清’0’来选择PLL输入时钟源。

STM32时钟配置方法详解STM32是意法半导体（STMicroelectronics）公司推出的一系列32位Flash微控制器，被广泛应用于各种嵌入式系统中。

时钟是STM32微控制器的核心部分，正确配置时钟可以确保系统正常工作并达到预期的性能。

本文将详细介绍STM32时钟配置的方法。

1.时钟源：STM32微控制器提供了多个时钟源，包括内部时钟（HSI、LSI）和外部时钟（HSE、LSE）。

其中，HSI（高速内部时钟）是一个高频率（通常为8MHz）的内部RC振荡器，适用于低功耗应用；LSI（低速内部时钟）是一个低频率（通常为40kHz）的内部RC振荡器，用于RTC（实时时钟）模块；HSE（高速外部时钟）是一个外接的高频晶振，用于提供更精确的时钟信号；LSE（低速外部时钟）是一个外接的低频晶振，适用于RTC模块。

2.主频和系统时钟：主频是指CPU的时钟频率，系统时钟是指STM32微控制器的总线时钟，包括AHB（高性能总线）、APB1（低速外设总线）和APB2（高速外设总线）。

在进行STM32时钟配置之前，需要按照以下几个步骤来完成。

1.启用对应的时钟源：根据具体需求，选择合适的时钟源并启用相应的时钟。

可以通过设置RCC_CR寄存器和RCC_APB1ENR/RCC_APB2ENR寄存器来实现。

例如，要使用HSE作为时钟源，需要首先启用HSE时钟。

2.配置时钟分频器：为了使系统时钟不超过芯片规格要求的最大频率，需要对时钟进行分频。

分频器有两个，即AHB分频器和APB分频器。

可以通过设置RCC_CFGR寄存器来实现。

例如，将AHB分频器设置为8，将APB1和APB2分频器分别设置为4，可以将主频分别分频为8MHz、32MHz和64MHz。

3.等待时钟稳定：当启用外部时钟源时，需要等待时钟稳定。

可以通过读取RCC_CR寄存器的特定标志位来判断时钟是否稳定。

4. 配置Flash存储器的延时：根据主频的不同，需要设置Flash存储器的访问延时，以确保正常读写数据。

STM32-时钟配置与使⽤0、前⾔RCC-复位和时钟控制器可以实现配置系统时钟SYSCLK，配置AHB(HCLK)总线时钟，配置外设APB1(PCLK1)和APB2(PCLK2)时钟库函数的标准配置为PCLK2=HCLK=SYSCLK=PLLCLK=72M,PCLK1=HCLK/2=36M系统初始化时会调⽤函数实现时钟配置。

#ifdef SYSCLK_FREQ_HSEuint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_HSE; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHzuint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_24MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHzuint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_36MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHzuint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_48MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHzuint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_56MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHzuint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_72MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */static void SetSysClock(void){#ifdef SYSCLK_FREQ_HSESetSysClockToHSE();#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHzSetSysClockTo24();#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHzSetSysClockTo36();#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHzSetSysClockTo48();#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHzSetSysClockTo56();#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHzSetSysClockTo72();#endif在system_stm32f10x.c⽂件中可更改宏定义改变系统时钟频率#if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)/* #define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_VALUE */#define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000#else/* #define SYSCLK_FREQ_HSE HSE_VALUE *//* #define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000 *//* #define SYSCLK_FREQ_36MHz 36000000 *//* #define SYSCLK_FREQ_48MHz 48000000 *//* #define SYSCLK_FREQ_56MHz 56000000 */#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000#endif1、时钟树主要时钟HSE：⾼速外部时钟，可由有源晶振或⽆源晶振提供，4-16MHzPLL以HSE为来源时可设置不分频或2分频PLL：锁相环时钟源，可配置来⾃HSE或HSI/2PLLCLK：锁相环时钟，可设置倍频[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]SYSCLK：系统时钟PCLK2：APB2总线时钟，由HCLK通过⾼速APB2预分频得到，分频因⼦[1,2,4,8,16]其他时钟USB时钟：由PLLCLK通过USB预分频器得到，分频因⼦[1,1.5]Cortex系统时钟：由HCLK8分频得到，⽤来驱动内核的系统定时器SysTickADC时钟：由PCLK2经ADC预分频得到，分频因⼦[2,4,6,8]RTC时钟：由HSE/128或LSE或LSI得到MCO时钟：输出时钟，可由PLLCLK/2,HSI,HSE,SYSCLK配置2、时钟配置相关库函数配置函数/*将RCC外设初始化为复位状态*/void RCC_DeInit(void);/*使能HSE，可选参数RCC_HSE_OFF,RCC_HSE_ON,RCC_HSE_Bypass*/void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);/*等待时钟源启动稳定，返回SUCCESS,ERROR*/ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);/*配置PLL时钟源和PLL倍频因⼦RCC_RLLSource:RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLSource_HSE_Div2,RCC_PLLSource_HSI_Div2RCC_PLLMul:RCC_PLLMul_2 [2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]*/void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);/*配置系统时钟，可选参数RCC_SYSCLKSource_HSI,RCC_SYSCLKSource_HSE,RCC_SYSCLKSource_PLLCLK */void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);/*配置HCLK，可选参数RCC_SYSCLK_Div1 [1,2,4,8,16,64,128,256,512]*/void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);/*配置PCLK1，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]*/void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);/*配置PCLK2，可选参数RCC_HCLK_Div1 [1,2,4,8,16]*/void RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);操作函数/*控制PLL开关，可选参数DISABLE,ENABLE*/void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);/*获取状态，可选参数#define RCC_FLAG_HSIRDY ((uint8_t)0x21)#define RCC_FLAG_HSERDY ((uint8_t)0x31)#define RCC_FLAG_PLLRDY ((uint8_t)0x39)#define RCC_FLAG_LSERDY ((uint8_t)0x41)#define RCC_FLAG_LSIRDY ((uint8_t)0x61)#define RCC_FLAG_PINRST ((uint8_t)0x7A)#define RCC_FLAG_PORRST ((uint8_t)0x7B)#define RCC_FLAG_SFTRST ((uint8_t)0x7C)#define RCC_FLAG_IWDGRST ((uint8_t)0x7D)#define RCC_FLAG_WWDGRST ((uint8_t)0x7E)#define RCC_FLAG_LPWRRST ((uint8_t)0x7F)返回SET,RESET*/* - 0x08: PLL used as system clock*/uint8_t RCC_GetSYSCLKSource(void);使⽤HSE配置系统时钟1、开启HSE ，并等待 HSE 稳定2、设置 AHB、APB2、APB1的预分频因⼦3、设置PLL的时钟来源，和PLL的倍频因⼦，设置各种频率主要就是在这⾥设置4、开启PLL，并等待PLL稳定5、把PLLCK切换为系统时钟SYSCLK6、读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟/* 设置系统时钟:SYSCLK, AHB总线时钟:HCLK, APB2总线时钟:PCLK2, APB1总线时钟:PCLK1* PCLK2 = HCLK = SYSCLK* PCLK1 = HCLK/2,最⾼只能是36M* 参数说明：pllmul是PLL的倍频因⼦，在调⽤的时候可以是：RCC_PLLMul_x , x:[2,3,...16]* 举例：HSE_SetSysClock(RCC_PLLMul_9); 则设置系统时钟为：8MHZ * 9 = 72MHZ* HSE_SetSysClock(RCC_PLLMul_16); 则设置系统时钟为：8MHZ * 16 = 128MHZ，超频慎⽤** HSE作为时钟来源，经过PLL倍频作为系统时钟，这是通常的做法*/void HSE_SetSysClock(uint32_t pllmul){__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStartUpStatus = 0;// 把RCC外设初始化成复位状态，这句是必须的RCC_DeInit();//使能HSE，开启外部晶振，野⽕开发板⽤的是8MRCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);// 等待 HSE 启动稳定HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();// 只有 HSE 稳定之后则继续往下执⾏if (HSEStartUpStatus == SUCCESS){//----------------------------------------------------------------------//// 使能FLASH 预存取缓冲区FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);// SYSCLK周期与闪存访问时间的⽐例设置，这⾥统⼀设置成2// 设置成2的时候，SYSCLK低于48M也可以⼯作，如果设置成0或者1的时候，// 如果配置的SYSCLK超出了范围的话，则会进⼊硬件错误，程序就死了// 0：0 < SYSCLK <= 24M// 1：24< SYSCLK <= 48M// 2：48< SYSCLK <= 72MFLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//----------------------------------------------------------------------//// AHB预分频因⼦设置为1分频，HCLK = SYSCLKRCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);// APB2预分频因⼦设置为1分频，PCLK2 = HCLKRCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);// APB1预分频因⼦设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//-----------------设置各种频率主要就是在这⾥设置-------------------//// 设置PLL时钟来源为HSE，设置PLL倍频因⼦// PLLCLK = 8MHz * pllmulRCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, pllmul);//------------------------------------------------------------------//// 开启PLLRCC_PLLCmd(ENABLE);// 等待 PLL稳定while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){}// 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLKRCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);// 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08){}}else{// 如果HSE开启失败，那么程序就会来到这⾥，⽤户可在这⾥添加出错的代码处理// 当HSE开启失败或者故障的时候，单⽚机会⾃动把HSI设置为系统时钟，// HSI是内部的⾼速时钟，8MHZwhile (1){使⽤HSI配置系统时钟1、开启HSI ，并等待 HSI 稳定2、设置 AHB、APB2、APB1的预分频因⼦3、设置PLL的时钟来源，和PLL的倍频因⼦，设置各种频率主要就是在这⾥设置4、开启PLL，并等待PLL稳定5、把PLLCK切换为系统时钟SYSCLK6、读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟/* 设置系统时钟:SYSCLK, AHB总线时钟:HCLK, APB2总线时钟:PCLK2, APB1总线时钟:PCLK1* PCLK2 = HCLK = SYSCLK* PCLK1 = HCLK/2,最⾼只能是36M* 参数说明：pllmul是PLL的倍频因⼦，在调⽤的时候可以是：RCC_PLLMul_x , x:[2,3,...16]* 举例：HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_9); 则设置系统时钟为：4MHZ * 9 = 72MHZ* HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_16); 则设置系统时钟为：4MHZ * 16 = 64MHZ** HSI作为时钟来源，经过PLL倍频作为系统时钟，这是在HSE故障的时候才使⽤的⽅法* HSI会因为温度等原因会有漂移，不稳定，⼀般不会⽤HSI作为时钟来源，除⾮是迫不得已的情况* 如果HSI要作为PLL时钟的来源的话，必须⼆分频之后才可以，即HSI/2，⽽PLL倍频因⼦最⼤只能是16 * 所以当使⽤HSI的时候，SYSCLK最⼤只能是4M*16=64M*/void HSI_SetSysClock(uint32_t pllmul){__IO uint32_t HSIStartUpStatus = 0;// 把RCC外设初始化成复位状态，这句是必须的RCC_DeInit();//使能HSIRCC_HSICmd(ENABLE);// 等待 HSI 就绪HSIStartUpStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;// 只有 HSI就绪之后则继续往下执⾏if (HSIStartUpStatus == RCC_CR_HSIRDY){//----------------------------------------------------------------------//// 使能FLASH 预存取缓冲区FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);// SYSCLK周期与闪存访问时间的⽐例设置，这⾥统⼀设置成2// 设置成2的时候，SYSCLK低于48M也可以⼯作，如果设置成0或者1的时候，// 如果配置的SYSCLK超出了范围的话，则会进⼊硬件错误，程序就死了// 0：0 < SYSCLK <= 24M// 1：24< SYSCLK <= 48M// 2：48< SYSCLK <= 72MFLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//----------------------------------------------------------------------//// AHB预分频因⼦设置为1分频，HCLK = SYSCLKRCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);// APB2预分频因⼦设置为1分频，PCLK2 = HCLKRCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);// APB1预分频因⼦设置为1分频，PCLK1 = HCLK/2RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//-----------------设置各种频率主要就是在这⾥设置-------------------//// 设置PLL时钟来源为HSE，设置PLL倍频因⼦// PLLCLK = 4MHz * pllmulRCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, pllmul);//------------------------------------------------------------------//// 开启PLLRCC_PLLCmd(ENABLE);// 等待 PLL稳定while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){}// 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLKRCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);// 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08){}}else{// 如果HSI开启失败，那么程序就会来到这⾥，⽤户可在这⾥添加出错的代码处理// 当HSE开启失败或者故障的时候，单⽚机会⾃动把HSI设置为系统时钟，// HSI是内部的⾼速时钟，8MHZwhile (1){MCO输出MCO GPIO初始化/** 初始化MCO引脚PA8* 在F1系列中MCO引脚只有⼀个，即PA8，在F4系列中，MCO引脚会有两个*/void MCO_GPIO_Config(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 开启GPIOA的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);// 选择GPIO8引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;//设置为复⽤功能推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//设置IO的翻转速率为50MGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;// 初始化GPIOA8GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}输出// MCO 引脚初始化MCO_GPIO_Config();// 设置MCO引脚输出时钟，⽤⽰波器即可在PA8测量到输出的时钟信号，// 我们可以把PLLCLK/2作为MCO引脚的时钟来检测系统时钟是否配置准确// MCO引脚输出可以是HSE,HSI,PLLCLK/2,SYSCLK//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSE);//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_HSI);//RCC_MCOConfig(RCC_MCO_PLLCLK_Div2);RCC_MCOConfig(RCC_MCO_SYSCLK);Systick系统定时器简介SysTick——系统定时器是属于 CM3 内核中的⼀个外设，内嵌在 NVIC 中。

STM32时钟配置方法详解时钟树是STM32微控制器中一系列时钟源和时钟分频器的组成部分。

时钟树包括系统时钟、外设时钟和内核时钟。

系统时钟用于驱动整个微控制器系统的核心，外设时钟用于驱动各种外设，内核时钟用于驱动CPU的运算。

在进行时钟配置之前，首先需要了解系统所需的时钟频率。

在STM32中，系统时钟可以通过多种方式进行配置，例如使用外部晶体、外部时钟、内部RC振荡器或者PLL（锁相环）等方式。

外部晶体是一种常用的时钟源，可以提供高精度的时钟频率。

在使用外部晶体时，首先需要设置PLL的时钟源为外部晶体，并设置PLL输入除频器的分频系数。

然后，再根据系统所需的时钟频率，设置PLL的倍频系数，以得到最终的系统时钟频率。

外部时钟是从外部提供的时钟信号，一般用于测试和调试。

使用外部时钟时，需要设置PLL的时钟源为外部时钟，并设置PLL的倍频系数，以得到所需的系统时钟频率。

内部RC振荡器是一种低成本的时钟源，但是其频率不如外部晶体稳定和精确。

在使用内部RC振荡器时，需要设置PLL的时钟源为内部RC振荡器，并设置PLL的倍频系数，以得到所需的系统时钟频率。

PLL是一种用于产生稳定高频时钟的电路，可以从一个低频时钟源产生一个高频时钟源。

使用PLL时，需要设置其输入时钟源和倍频系数。

系统时钟的分频系数可以通过RCC_CFGR寄存器进行设置。

RCC_CFGR寄存器的各个位域用于配置系统时钟的分频系数，包括分频因子、APB1的分频系数、APB2的分频系数等。

外设时钟是用于驱动外设的时钟，可以由系统时钟分频得到。

外设时钟的分频系数可以通过RCC_CFGR寄存器及各个外设的控制寄存器进行设置。

内核时钟是用于驱动CPU的运算的时钟。

在STM32微控制器中，CPU 时钟可以由系统时钟分频得到，分频系数可以通过RCC_CFGR寄存器和FLASH_ACR寄存器进行设置。

除了上述方法之外，STM32还可以使用时钟配置工具进行时钟配置。

你应该知道的STM32F04x单片机时钟切换教程本次编写的教程主要是针对STM32F04x系列的单片机，对于STM32单片机的时钟，想必使用过STM32的人都比较清楚，STM32它是基于 Cortex®-Mx系列内核的微处理器，芯片内部集成了丰富的外设。

同时也集成了内部的时钟源。

也就是说芯片不需要外接晶振就可以运行。

但是大多数的使用情况都是使用了芯片外部的晶振，包括官方的标准固件库也都是默认使用外部晶振，但是有些特殊情况下，不需要使用外部晶振，这样可以节省一个晶振和两个谐振电容，最主要的是可以节省PCB板子的面积。

但如果使用内部晶振，就得要编写程序，更改相关寄存器的值，切换至内部晶振才可以。

对于芯片时钟源切换这样的事情，对高手来说是很简单，对于新手来说就有些搞不清了，因此本教程叙述一下STM32F04x系列单片机时钟源切换的流程。

既然是切换单片机的时钟源，就不能不了解下芯片内部的时钟结构，几乎所有的STM32芯片，官方在手册中都会描述一下芯片内部的时钟结构。

STM32F04x也不列外，下面是STM32F04x系列单片机的时钟树：（摘自官方手册）图中序号说明：①：外部时钟源的输入端。

这个时钟源是系统时钟，可用的时钟源频率范围是（4~32）MHz。

②：外部实时时钟的时钟源输入端。

这个时钟源是计时使用，所以它的频率是固定在32.768KHz。

③：芯片内部时钟输出端。

可以控制相关的寄存器，选择内部的时钟信号从这个端口对外输出。

④：内部高速48MHz的时钟源。

该频率不需要倍频就可以直接给芯片的提供48MHz的系统时钟信号。

⑤：内部低速8MHz的时钟源。

该频率可以倍频或不倍频给系统提供时钟信号。

（但是STM32F04x芯片最高频率是48MHz）。

STM32定时器时钟配置技巧众所周知STM32 的时钟配置⽐较复杂，⽽定时器的时钟配置更是 ‘奇葩‘。

如下图（截图⾃STM32F4编程⼿册）APB 的预分频器分频系数如果不为1，则定时器的时钟就倍频了反⽽。

配置技巧下⾯以STM32F4为例，这⾥配置定时器8的计数频率为 10Khz，从时钟树中可知TIM8挂在APB2总线获取当前 APB2(PLCK2) 的时钟频率获取 APB2 预分频器的分频值根据上述参数判断，如果分频值不为1，则定时器时钟 x2.Prescaler = xxx 这是⼀个推荐的写法int hw_timer_init(TIM_HandleTypeDef *htim){uint32_t FLatency, t8Clk;RCC_ClkInitTypeDef clkCfg;TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};/* USER CODE BEGIN TIM_Init 1 */t8Clk = HAL_RCC_GetPCLK2Freq();HAL_RCC_GetClockConfig(&clkCfg, &FLatency);if (clkCfg.APB2CLKDivider != RCC_HCLK_DIV1) {t8Clk = HAL_RCC_GetPCLK2Freq() * 2;}/* USER CODE END TIM1_Init 1 */htim->Instance = TIM8;htim->Init.Prescaler = (t8Clk / 10000) - 1;// 10Khtim->Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;htim->Init.Period = 0xFFFF;htim->Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;htim->Init.RepetitionCounter = 0;htim->Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;HAL_TIM_Base_Init(htim);...return 0;}```总结这种配置⽅法最⼤的好处就是该定时器不受底层时钟配置的影响，移植性也更好。

2011 年 10 月文档 ID 022298 第 1 版1/21AN3988应用笔记适用于 STM32F40x/41x 微控制器的时钟配置工具简介本应用笔记介绍了适用于 STM32F4xx 微控制器系列的时钟系统配置工具。

此工具的目的是帮助用户配置微控制器时钟，并将电源和 Flash 访问模式等参数考虑在内。

此配置工具在“STM32F4xx_Clock_Configuration_VX.Y .Z.xls ”文件中实现，该文件随 STM32F4xx 标准外设库提供，并可以从 下载。

此工具支持 STM32F4xx 的下列功能：●配置系统时钟、HCLK 源和输出频率。

●配置 Flash 延迟（等待周期数取决于 HCLK 频率）。

●设置 PCLK1、PCLK2、TIMCLK （定时器时钟）、USBCLK 和 I2SCLK 频率。

●生成含有上述全部设置的可直接使用的 system_stm32f4xx.c 文件（STM32F4xx CMSIS Cortex-M4 器件外设访问层系统源文件）。

在本文档中，STM32F4xx_Clock_Configuration_VX.Y .Z.xls 称为“时钟工具”。

在使用时钟工具之前，必须阅读 STM32F4xx 微控制器参考手册 (RM0090)。

本应用笔记不是参考手册的替代。

此工具仅支持 A 版 STM32F4xx 。

注：对于 VX.Y .Z ，请参见工具版本，例如 V1.0.0目录AN3988目录1词汇表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52使用入门 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1软件要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2硬件要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.1简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.2STM32F4xx 微控制器的时钟方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.3I2S 时钟发生器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93教程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.1向导模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.1.1分步过程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2专家模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4已知限制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5结论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202/21文档 ID 022298 第 1 版AN3988表格索引表格索引表 1.术语定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5表 2.等待周期数与 CPU 时钟 (HCLK) 频率对应关系 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9表 3.文档版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20文档 ID 022298 第 1 版3/21图片索引AN3988图片索引图 1.时钟方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8图 2.I2S 时钟发生器架构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9图 3.向导模式用户界面. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11图 4.HSE 值超出范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12图 5.VDD 超出范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12图 6.HCLK 错误消息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13图 7.选择时钟源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13图 8.无可用配置错误. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14图 9.文件生成错误 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14图 10.专家模式用户界面. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15图 11.超出系统时钟频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16图 12.超出 PLL 输入频率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16图 13.I2S 频率超出范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4/21文档 ID 022298 第 1 版AN3988词汇表1 词汇表表 1.术语定义术语说明HCLK AHB 时钟PCLK1APB1 时钟PCLK2APB2 时钟TIMCLK定时器时钟USB OTG FS USB 全速 OTGF CPU Cortex-M4 时钟Ext.Clock外部时钟V DD电源HSI高速内部时钟HSE高速外部时钟MCLK主时钟I2S内部集成音频Fs采样频率I2SCLK I2S 时钟RNG随机数发生器SDIO安全数字输入/输出接口文档 ID 022298 第 1 版5/21使用入门AN3988 2 使用入门本节介绍开始使用时钟工具所需的系统要求和步骤。

STM32时钟配置方法详解一、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_WaitForHSEStar tUp();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) == RE SET)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_APB1Perip hClockCmd()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)/******************************************************************************** Function Name : RCC_Configuration* 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}五、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。