STM32F4时钟初始化配置
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STM32F4 时钟系统初始化是在 system_stm32f4xx.c中的 SystemInit()函数中完成的。 对于系统时钟关键寄存器设置主要是在 SystemInit 函数中调用 SetSysClock()函数来设置的。我们可以先看看 SystemInit ()函数体：
void SystemInit(void)
{
/* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */
#endif
/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state ------------*/
/* Set HSION bit */
RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;
/* Reset CFGR register */
RCC->CFGR = 0x00000000;
/* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
/* Reset PLLCFGR register */
RCC->PLLCFGR = 0x24003010;
/* Reset HSEBYP bit */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
/* Disable all interrupts */
RCC->CIR = 0x00000000;
#if defined (DATA_IN_ExtSRAM) || defined (DATA_IN_ExtSDRAM)
SystemInit_ExtMemCtl();
#endif /* DATA_IN_ExtSRAM || DATA_IN_ExtSDRAM */
/* Configure the System clock source, PLL Multiplier and Divider factors,
AHB/APBx prescalers and Flash settings ----------------------------------*/
SetSysClock();
/* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/
#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
}
SystemInit函数开始先进行浮点运算单元设置，然后是复位PLLCFGR,CFGR寄存器，同时通过设置 CR 寄存器的 HSI 时钟使能位来打开 HSI 时钟。默认情况下如果 CFGR 寄存器复位，那么是选择HSI作为系统时钟，这点大家可以查看RCC->CFGR 寄存器的位描述最低2位可以得知，当低两位配置为 00的时候（复位之后），会选择 HSI振荡器为系统时钟。也就是说，调用 SystemInit 函数之后，首先是选择 HSI 作为系统时钟。
在设置完相关寄存器后，接下来SystemInit函数内部会调用 SetSysClock函数。这个函数比较长，我们就把函数一些关键代码行截取出来给大家讲解一下。这里我们省略一些宏定义标识符值的判断而直接把针对STM32F407 比较重要的内容贴出来：
static void SetSysClock(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
/*使能 HSE*/
RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
/* 等待HSE 稳定*/
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)
{
/* Select regulator voltage output Scale 1 mode */
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;
PWR->CR |= PWR_CR_VOS;
/* HCLK = SYSCLK / 1*/
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
/* PCLK2 = HCLK / 2*/
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;
/* PCLK1 = HCLK / 4*/
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;
/* PCLK2 = HCLK / 2*/
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
/* PCLK1 = HCLK / 4*/
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
/* Configure the main PLL */
RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |
(RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);
/* 使能主PLL*/
RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
/* 等待主PLL就绪 */
while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
{
}
/* Configure Flash prefetch, Instruction cache, Data cache and wait state */
FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN
|FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS;
/* 设置主PLL时钟为系统时钟源 */
RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;
/* 等待设置稳定（主PLL作为系统时钟源）*/
while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS ) != RCC_CFGR_SWS_PLL);
{
}
}
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 */
}
}
这段代码的大致流程是这样的：先使能外部时钟 HSE，等待 HSE 稳定之后，配置AHB,APB1,APB2 时钟相关的分频因子，也就是相关外设的时钟。等待这些都配置完成之后，打开主PLL时钟，然后设置主PLL作为系统时钟 SYSCLK时钟源。如果HSE 不能达到就绪状态（比如外部晶振不能稳定或者没有外部晶振），那么依然会是HSI作为系统时钟。
在这里要特别提出来，在设置主PLL时钟的时候，会要设置一系列的分频系数和倍频系数参数。大家可以从 SetSysClock函数的这行代码看出：
RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |
(RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);
这些参数是通过宏定义标识符的值来设置的。默认的配置在 System_stm32f4xx.c 文件开头的地方配置。对于我们开发板，我们的设置参数值如下：
#define PLL_M 8
#define PLL_Q 7
#define PLL_N 336
#define PLL_P 2
所以我们的主PLL时钟为：
PLL=8MHz * N/ (M*P)=8MHz* 336 /(8*2) = 168MHz
在开发过程中，我们可以通过调整这些值来设置我们的系统时钟。
这里还有个特别需要注意的地方，就是我们还要同步修改 stm32f4xx.h 中宏定义标识符HSE_VALUE 的值为我们的外部时钟：
#if !defined (HSE_VALUE)
#define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#endif /* HSE_VALUE */
这里默认固件库配置的是25000000，我们外部时钟为8MHz，所以我们根据我们硬件情况修改为8000000即可。
讲到这里，大家对 SystemInit 函数的流程会有个比较清晰的理解。那么 SystemInit 函数是怎么被系统调用的呢？SystemInit是整个设置系统时钟的入口函数。这个函数对于我们使用ST提供的 STM32F4 固件库的话，会在系统启动之后先执行main函数，然后再接着执行SystemInit函数实现系统相关时钟的设置。这个过程设置是在启动文件 startup_stm32f40_41xxx.s中间设置的，我们接下来看看启动文件中这段启动代码：
; Reset handler
Reset_Handler PROC
EXPORT Reset_Handler [WEAK]
IMPORT SystemInit
IMPORT __main
LDR R0, =SystemInit
BLX R0
LDR R0, =__main
BX R0
ENDP
这段代码的作用是在系统复位之后引导进入main函数，同时在进入main函数之前，首先
要调用 SystemInit系统初始化函数完成系统时钟等相关配置。
最后我们总结一下SystemInit()函数中设置的系统时钟大小：
SYSCLK（系统时钟） =168MHz
AHB总线时钟(HCLK=SYSCLK) =168MHz
APB1总线时钟(PCLK1=SYSCLK/4) =42MHz
APB2总线时钟(PCLK2=SYSCLK/2) =84MHz
PLL主时钟 =168MHz
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