时钟系统

RCC: reset clock control 复位和时钟控制器。
注意： 任何一个外设在使用之前，必须首先使能其相应的时钟

时钟系统框图

图形含义

梯形灰色方块：选择器
蓝色框：时钟源

时钟源（5个）

HSI: 高速的内部时钟。

产生：内置RC振荡器
频率：8MHz左右（内置RC振荡器不稳定）精度不高
可作为系统时钟时钟源

HSE: 高速的外部时钟。

产生：外部晶振（石英/陶瓷谐振器或者外部时钟）
频率：4-16MHz
可以直接或二分频后做相邻选择器（选择器1）输入，再经过选择器2后输入PLL
可作为系统时钟时钟源

PLL: 锁相环倍频输出

来源：HSI的两分频,HSE,HSE的两分频
作用：倍频器（可选择关闭或倍频×2,⋯,×16\times 2, \cdots ,\times 16×2,⋯,×16共16种选择，可以通过相关寄存器配置）
倍频后产生PLLCLK时钟
常将PLLCLK作为系统时钟的来源

LSE: 低速外部时钟

产生：外部石英晶振
频率：32.768HZ
给RTCCLK供电

LSI: 低速内部时钟

产生：内置RC振荡器
频率：大约40kHz
提供低功耗时钟，可以给IWDGCLK（独立看门狗）提供时钟

时钟（前五个重要）

1. SYSCLK 系统时钟:

来源：HSI,HSE,PLLCLK
经过AHB预分频器（1，2，4，8，16，64，128，256，512 九种）可得到HCLK(最高72MHz，通常通过SYSCLK设为72MHz，AHB设为1得到)
其余预分频线路见图

2. AHB总线时钟

3. APB1总线时钟(低速): 速度最高36MHz

4. APB2总线时钟(高速): 速度最高72MHz

5. PLL时钟

6. RTCCLK 实时时钟

来源：HSE的128分频,LSE,LSI

7. USBCLK USB时钟

来源：PLLCLK经过USB分频器（预分频分频因子有÷1，÷1.5\div 1，\div 1.5÷1，÷1.5两种选择）

其他

MCO 输出时钟引脚PA8

来源：YSYCLK,HSI,HSE,PLLCLK二分频

CSS: 时钟监控系统

HSE失败后自动将系统时钟源切换到HSI

代码

配置函数在stm32f10x_rcc.h头文件中
寄存器描述在stm32f10x.h头文件中

寄存器

typedef struct
{
//重要__IO uint32_t CR;         //HSI,HSE,CSS,PLL等的使能和就绪标志位 __IO uint32_t CFGR;       //PLL等选择器的时钟源选择，分频系数设定
//__IO uint32_t CIR;        // 清除/使能 时钟就绪中断__IO uint32_t APB2RSTR;   //APB2线上外设复位寄存器__IO uint32_t APB1RSTR;   //APB1线上外设复位寄存器
//重要__IO uint32_t AHBENR;     //DMA，SDIO等时钟使能__IO uint32_t APB2ENR;    //APB2线上外设时钟使能__IO uint32_t APB1ENR;    //APB1线上外设时钟使能
//__IO uint32_t BDCR;       //备份域控制寄存器__IO uint32_t CSR;        //控制状态寄存器
} RCC_TypeDef;

库函数

时钟源使能配置:

    RCC_LSEConfig();RCC_HSEConfig();RCC_HSICmd();RCC_LSICmd();RCC_PLLCmd();    // ……

时钟源相关配置：（选择时钟来源）

    RCC_PLLConfig ();RCC_SYSCLKConfig();RCC_RTCCLKConfig(); //…

分频系数选择配置：

    RCC_HCLKConfig();RCC_PCLK1Config();RCC_PCLK2Config(); //…

外设时钟使能：

    RCC_APB1PeriphClockCmd():  //APB1线上外设时钟使能RCC_APB2PeriphClockCmd();  //APB2线上外设时钟使能RCC_AHBPeriphClockCmd();   //AHB线上外设时钟使能

其他外设时钟配置：

    RCC_ADCCLKConfig ();  RCC_RTCCLKConfig();

状态参数获取参数：

    RCC_GetClocksFreq();RCC_GetSYSCLKSource();RCC_GetFlagStatus();

RCC中断相关函数 :

    RCC_ITConfig();RCC_GetITStatus();RCC_ClearITPendingBit();  //…

SystemInit时钟系统初始化函数剖析

函数位置：system_stm32f10x.c中 system_stm32f10x.h

//Reset 即为设置为0
void SystemInit (void)
{RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001; //Set HSION bit 打开HSION（第一位）/* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL //大容量芯片不执行RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#elseRCC->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 //大容量芯片不会执行
/**************************************不执行*************************//* 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;
/**************************************不执行*************************/#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_ExtSRAMSystemInit_ExtMemCtl(); #endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
#endif SetSysClock();#ifdef VECT_TAB_SRAMSCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */
#elseSCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */
#endif
}

SysTick定时器（滴答定时器/系统定时器）

什么是SysTick

Systick定时器，是一个简单的定时器，对于CM3,CM4内核芯片，都有Systick定时器。
Systick定时器常用来做延时，或者实时系统的心跳时钟。这样可以节省MCU资源，不用浪费一个定时器。比如UCOS中，分时复用，需要一个最小的时间戳，一般在STM32+UCOS系统中，都采用Systick做UCOS心跳时钟。
Systick定时器就是系统滴答定时器，一个24 位的倒计数定时器，计到0 时，将从RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除（不关闭），就永不停息，即使在睡眠模式下也能工作。
SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号：15）。（即可以产生中断）
Systick中断的优先级也可以设置。

Systick相关寄存器

CTRL：SysTick 控制和状态寄存器

TICKINT:是否产生中断
COUNTFLAG:避免误读
对于STM32，外部时钟源是 HCLK(AHB总线时钟）的1/8；内核时钟是 HCLK时钟

LOAD：SysTick 自动重装载除值寄存器

VAL ：SysTick 当前值寄存器

CALIB：SysTick 校准值寄存器

配置函数：

void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
//Systick时钟源选择  misc.c文件中
//配置CTRL寄存器
//入口参数
//SysTick_CLKSource_HCLK_Div8(外部时钟源) SysTick的定时器为72/8=9MHZ
//或SysTick_CLKSource_HCLK(内部时钟) SysTick的定时器为72MHZ
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
//初始化systick,时钟为HCLK,并开启中断
//core_cm3.h/core_cm4.h文件中
//作用：开启SysTick中断，并配置ticks（两个中断中间有多少个周期）
void SysTick_Handler(void);     //Systick中断服务函数：

用中断的方式实现delay延时

思路

static __IO uint32_t TimingDelay;
void Delay(__IO uint32_t nTime)
{ TimingDelay = nTime;while(TimingDelay != 0); //TimingDelay自动减，减到0退出while
}void SysTick_Handler(void) //每到1ms中断时运行此函数
{if (TimingDelay != 0x00) //不等于0减一{ TimingDelay--;}
}int main(void){  //…if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)) //systick时钟为HCLK，中断时间间隔1ms  72000000Hz/1000=72000//即每两次中断中有72000次间隔，运行72000次1/72000000秒=1ms{while (1); //SysTick_Config()有返回值，配置成功返回0跳过死循环}while(1){ Delay(200);//2ms// … }
}

void delay_init()

void delay_init()
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS                           //如果需要支持OS.u32 reload;
#endifSysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟  HCLK/8 9MHzfac_us=SystemCoreClock/8000000;    //微秒因子     //为系统时钟的1/8,一微秒为9个时钟周期
#if SYSTEM_SUPPORT_OS                           //如果需要支持OS.reload=SystemCoreClock/8000000;             //每秒钟的计数次数 单位为K    reload*=1000000/delay_ostickspersec;        //根据delay_ostickspersec设定溢出时间//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右   fac_ms=1000/delay_ostickspersec;           //代表OS可以延时的最少单位    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;     //开启SYSTICK中断SysTick->LOAD=reload;                      //每1/delay_ostickspersec秒中断一次   SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     //开启SYSTICK    #elsefac_ms=(u16)fac_us*1000;                   //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数
#endif
}

void delay_us(u32 nus)

#else //不用OS时
//延时nus
//nus为要延时的us数.
void delay_us(u32 nus)
{       u32 temp;            SysTick->LOAD=nus*fac_us;                  //时间加载，将两次中断中的周期数给LOAD重装载值            SysTick->VAL=0x00;                         //清空计数器，清零后使能定时器会重新加载 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;   //开始倒数，即使能     do{temp=SysTick->CTRL;}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));     //等待时间到达   SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器SysTick->VAL =0X00;                           //清空计数器
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864

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