一、背景
最近做个项目，需要使用STM32，还是以前一样的观点，时钟就是MCU心脏，供血即时钟频率输出，想要弄明白一个MCU，时钟是一个非常好的切入点。言归正传，网上已经有太多大神详述过STM32的详细配置方法了，在此就简单介绍下STM32时钟系统，以及如何配置做个简单记录，方便以后的快速开发。
二、正文
废话不多说，上一张STM32F10xx的时钟树图：
由图可知，STM32F10XX有两级时钟
第一级时钟
* 高速内部时钟（HSI）
* 锁相环时钟（PLLCLK)
* 高速外部时钟（HSE）
第二级时钟
* 低速内部时钟（LSI）
* 低速外部时钟（LSE）
又由图可知，
* HSE由外部晶振从"OSC_OUT","OSC_IN"两脚输入提供。
* LSE由外部晶振从"OSC32_OUT","OSC32_IN"两脚输入提供。
* HSI由8MHZ高速内部RC震荡电路提供。
* LSI由40kHZ低速内部RC震荡电路提供。
STM32F10XX还可通过MCO脚向外提供时钟输出。时钟来源有PLLCLK/HSI/HSE/SYSCLK，由MCO选择器来选择。
研究过时钟来源，再来研究时钟的去向，MCU自身要能正常运作，即需要一个时钟，这个时钟既是系统时钟(SYSCLK)，而基本上所有外设的时钟均来自于这个系统时钟(SYSCLk)。然后由系统时钟对外提供各种外设时钟。详见图。
当然，也有例外，USB时钟必须为48MHZ，这里的USB时钟(USBCLK)由PLLCLK直接提供，RTC时钟 (RTCCLK)也不是来源于系统时钟(SYSCLK)，详见图。
时钟结构大体也就如此，不再深究，网上有许多更加深入的讲解，接下来说说如何去配置。用代码来说明问题：
先贴文件"system_stm32f10x.c"，此文件即库文件。里面有一个很重要的函数"SystemInit()"
解析过STM32启动代码的朋友都应该知道，这个函数跑在进入main函数之前，里面做的事情即是配置系统时钟。代码如下：
void SystemInit (void)
{
/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
/* Set HSION bit */
RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001; /* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */ /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF; /* Reset HSEBYP bit */
RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF; /* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF; #ifdef STM32F10X_CL
/* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF; /* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x00FF0000; /* Reset CFGR2 register */
RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x009F0000; /* Reset CFGR2 register */
RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#else
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC->CIR = 0x009F0000;
#endif /* STM32F10X_CL */ #if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
#ifdef DATA_IN_ExtSRAM
SystemInit_ExtMemCtl();
#endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
#endif /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
/* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
SetSysClock(); //此函数在该函数末尾 #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 } static void SetSysClock(void)
{
// 根据宏定义来设置时钟。
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
SetSysClockToHSE();
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
SetSysClockTo24();
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
SetSysClockTo36();
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
SetSysClockTo48();
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
SetSysClockTo56();
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
SetSysClockTo72(); // 以设置成最大频率72MHZ为例
#endif /* If none of the define above is enabled, the HSI is used as System clock
source (default after reset) */
} static void SetSysClockTo72(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = , HSEStatus = ; /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/
/* Enable HSE */
RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON); /* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
do
{
HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
StartUpCounter++;
} while((HSEStatus == ) && (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)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE; /* Flash 2 wait state */
FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2; /* HCLK = SYSCLK */
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1; /* PCLK2 = HCLK */
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1; /* PCLK1 = HCLK */
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2; #ifdef STM32F10X_CL
/* Configure PLLs ------------------------------------------------------*/
/* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSE / 5) * 8 = 40 MHz */
/* PREDIV1 configuration: PREDIV1CLK = PLL2 / 5 = 8 MHz */ RCC->CFGR2 &= (uint32_t)~(RCC_CFGR2_PREDIV2 | RCC_CFGR2_PLL2MUL |
RCC_CFGR2_PREDIV1 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC);
RCC->CFGR2 |= (uint32_t)(RCC_CFGR2_PREDIV2_DIV5 | RCC_CFGR2_PLL2MUL8 |
RCC_CFGR2_PREDIV1SRC_PLL2 | RCC_CFGR2_PREDIV1_DIV5); /* Enable PLL2 */
RCC->CR |= RCC_CR_PLL2ON;
/* Wait till PLL2 is ready */
while((RCC->CR & RCC_CR_PLL2RDY) == )
{
} /* PLL configuration: PLLCLK = PREDIV1 * 9 = 72 MHz */
RCC->CFGR &= (uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLMULL);
RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLSRC_PREDIV1 |
RCC_CFGR_PLLMULL9);
#else
/* PLL configuration: PLLCLK = HSE * 9 = 72 MHz */
RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |
RCC_CFGR_PLLMULL));
RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLMULL9);
#endif /* STM32F10X_CL */ /* Enable PLL */
RCC->CR |= RCC_CR_PLLON; /* Wait till PLL is ready */
while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == )
{
} /* Select PLL as system clock source */
RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL; /* Wait till PLL is used as system clock source */
while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)
{
}
}
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 */
}
}
文件"system_stm32f10x.c"的属性默认被设置为只读文件，最好不要更改里面的东西，毕竟启动以及复位之后，最先运行的是这个文件内的函数。
如果想要更改MCU时钟频率，建议自己写一个函数来进行更改，代码如下：
/**
* @brief 配置系统时钟(72MHz)
* @param None
* @retval None
*/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus; RCC_DeInit();
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) {
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
// HCLK(AHBCLK) = SYSCLK = 72MHZ
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
// APB2CLK = HCLK = 72MHZ
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
// APB1CLK = HCLK/4 = 18MHZ
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);
// 选择PLLCLK为输入时钟，PLLMUL9倍频. 8MHZ*9 = 72MHZ
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
RCC_PLLCmd(ENABLE);
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){
;
}
//PLL作为系统时钟的输入
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {
;
}
}
}
至此，记录完毕。
记录地点：深圳WZ
记录时间：2016年8月16日