搭建机器人电控系统——MCU基石——STM32时钟配置详解

只看该作者 · 2023-10-18 16:36

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由说明备注知道，这个文件有两个函数：

①SystemInit()：设置系统时钟函数，包括：

时钟源是哪个？
PLL锁相环中的系数是多少？
AHB/APB预分频器的分频是多少？
（看，是不是解决了之前参数的问题）

只看该作者 · 2023-10-18 16:38

②SystemCoreClockUpdate()：用于更新变量SystemCoreClock ，这个变量的赋值是HCLK或者说主频，这个变量被用于去实现Cortex内核自带的那个定时器，用于程序延时。

只看该作者 · 2023-10-18 16:38

整个文件的工作过程：

单片机上电复位/或按键复位后，程序先执行startup_stm32f4xx.s启动函数，启动函数中默认选择HSI（16MHZ）作为时钟源。system_stm32f4xx.c在startup_stm32f4xx.s中被调用，执行其中的SystemInit()函数，而在这个函数中除了复位一些寄存器的初始位置外，经过了一个叫做SetSysClock()的函数：

只看该作者 · 2023-10-18 16:38

这个函数上方的关键注释是：Configure the System clock source（初始化时钟源）

只看该作者 · 2023-10-18 16:39

这个函数是这样的：

只看该作者 · 2023-10-18 16:39

这个函数的说明是：PLL (clocked by HSE) used as System clock source，即将HSE作为时钟源经过PLL锁相环得到系统时钟。

只看该作者 · 2023-10-18 16:39

而我们在时钟树里知道，系统时钟有三条路：

只看该作者 · 2023-10-18 16:39

HSI（16MHZ）
HSE（4—25MHZ）
PLLCLK（HSE经过PLL锁相环得到）

只看该作者 · 2023-10-18 16:39

由此我们得出结论：在MCU的启动过程中，先默认把HSI（16MHZ）作为时钟源启动，然后再经过SystemInit()中的SetSysClock()函数，将HSE作为时钟源经过PLL锁相环后的时钟作为真正的系统时钟！

只看该作者 · 2023-10-18 16:41

②参数二：分频系数是多少？

现在我们知道了单片机选择的时钟的具体路线，现在关键就是如何确定路线上的分频系数，这些分频系数包括：分频系数M，倍频系数N，分频系数P，如下图。

只看该作者 · 2023-10-18 16:41

同样在system_stm32f4xx.c文件中，有对这几个系数变量的初始化：

只看该作者 · 2023-10-18 16:41

根据公式计算：系统时钟SYSCLK=8MHZ*N/M/P=168MHZ，即SYSCLK的最大频率：

只看该作者 · 2023-10-18 16:42

以上，解决了SYSCLK的问题。

AHB，APB的分频系数是多少？
其实在SystemInit()中的SetSysClock()函数中已经做了初始化：

只看该作者 · 2023-10-18 16:42

第一句话告诉我们：系统默认运行出来的系统时钟频率为168MHZ，这也应证了我们之前的理论。
第二句话告诉我们：HCLK=SYSCLK/1，即AHB时钟线频率=SYSCLK=168MHZ。
第三句话告诉我们：PCLK2=HCLK/2，即APB2时钟线频率=HCLK/2=84MHZ。
第四句话告诉我们：PCLK1=HCLK/4，即APB1时钟线频率=HCLK/4=42MHZ。

只看该作者 · 2023-10-18 16:42

以上是分频系数的选择，这是初始化默认的分频，当然你可以改成其他分频。

其实在system_stm32f4xx.c开头的表格中已经告诉过我们所有参数的默认值：

只看该作者 · 2023-10-18 16:43

但是当你需要移植到另外一个型号的板子的时候，你需要知道怎么改才能移植，如果427和407的主频是不一样的，你应该怎么改？

只看该作者 · 2023-10-18 16:43

③时钟线到了哪？——stm32f4xx_rcc.c文件
经过以上的分析，我们得出：

AHB=168MHZ
APB1=42MHZ
APB2=84MHZ

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在stm32f4xx_rcc.c文件中，对不同时钟线上所挂载的设备进行了初始化，通过该文件可以知道：

只看该作者 · 2023-10-18 16:43

挂载在AHB1上的设备：