STM32 RCC基本原理和配置流程

只看该作者 · 2015-3-28 22:02

总是在其他外设的说明里看到HCLK,PCLK类似的字眼，但没有一个清晰的逻辑概念。对系统时钟不了解的情况下，前两天试了下sysTick，情况并不理想，更不要说RTC和TIM了。于是开始看RCC。

逻辑框图

芯片运行所需的时钟源分为四种，HSE (High Speed External)，HSI，LSE，LSI (Low Speed Internal)。系统时钟频率可以通过软件进行控制，设置分频倍频值和该计算的时钟源；对于芯片各外设和总线来说，都有自己运行所需要的时钟，要根据用户的使用与否，对它们分别加以配置，达到节约资源的目的。对于上述复杂的逻辑结构，我很喜欢ST<RM0008 Reference manual: STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx and STM32F107xx advanced ARM-based 32-bit MCUs>7.2 Clocks中的逻辑框图。

蓝线是将要进行操作和配置的时钟源，绿线是需要配置的PLL分频和倍频器，红线是某时钟源可以供给的外设，紫线是允许的频率最大值。结合RCC设置的代码，把这个图看熟了，对于芯片各部分的工作频率和名称将会有一个较清晰的认识。

对于AHB和APB上的外设和频率，根据上述文档中的Table1，小结如下：

AHB (最大72M)

APB1 (最大36M): DAC, PWR, BKP, CAN, SRAM, I2C, UART2~5, SPI2/3, RTC, TIM2~7

APB2 (最大72M): ADC, SPI1, TIM1/8, GPIOA~F, EXTI, AFIO

寄存器

RCC寄存器大致分为以下几种；1. AHB, APB1, APB2时钟使能和复位寄存器；2. 查询和开关各时钟源，中断源；3. 设置时钟源连接情况，分频倍频值；4. 备份域控制，与RTC和LSE相关。

时钟源配置流程

结合ST提供的例程，看程序刚启动时对于RCC的配置，大致步骤为：

1. 在控制寄存器CR里，打开HSI；2. 在配置寄存器CFGR里，清除各预分频器，断开系统时钟的连接；3. 在CR里，关闭HSE, CSS, PLL, HSE旁路；4. 在CFGR里，断开PLL连接，清空预分频器和倍频器；5. 清除中断使能和挂起；6. 设置系统时钟。之所以需要2,3步骤的顺序，是因为在改变连接前，不能断开时钟源。

只看该作者 · 2015-3-28 22:03

以STM32F107VC为例，设置72M系统时钟的步骤为：

1. 在CR里打开HSE并等待打开成功。2. 在CFGR里设置预分频值，使HCLK = SYSCLK, PCLK2 = HCLK, PCLK1 = HCLK/2。3. 在CFGR2中设置PREDIV1的来源为PLL2，预分频值为5；PLL2为HSE (25M) / 5 * 8 (= 40M) 所得；在CR中使能PLL2并等待设置成功。4. 在CFGR中设置PLLCLK的来源为PREDIV1，倍频值为9 (40 / 5 * 9 = 72M为PLLCLK的频率)；在CR中使能PLL并等待设置成功。5. 在CFGR中设置SYSCLK为PLLCLK。完成系统时钟设置。

至此，程序时钟源频率初始化完成。再通过修改AHB, APB时钟使能寄存器的值，使能所需外设，即可使系统正常运行。另外，在初始化各外设时，应先将RCC中APB置位寄存器中的对应项置位，恢复初始状态。