时钟是单片机运行的基础，时钟信号推动单片机内各个部分执行相应的指令。时钟系统就是CPU的脉搏，决定cpu速率，像人的心跳一样只有有了心跳，人才能做其他的事情，而单片机有了时钟，才能够运行执行指令，才能够做其他的处理 (点灯，串口，ADC)，时钟的重要性不言而喻。

一、RCC的作用

设置系统时钟 SYSCLK、设置 AHB 分频因子(决定 HCLK 等于多少)、设置 APB2 分频 因子(决定 PCLK2 等于多少)、设置 APB1 分频因子(决定 PCLK1 等于多少)、设置各个 外设的分频因子；控制 AHB、APB2 和 APB1 这三条总线时钟的开启、控制每个外设的时钟 的开启。对于 SYSCLK、HCLK、PCLK2、PCLK1 这四个时钟的配置一般是：PCLK2 = HCLK = SYSCLK=PLLCLK = 72M，PCLK1=HCLK/2 = 36M。这个时钟配置也是库函数的标准配置， 我们用的最多的就是这个。

二、RCC 框图剖析

乍一看很吓人，但其实很好理解，我们看系统时钟SYSCLK 的左边  系统时钟有很多种选择，而左边的部分就是设置系统时钟使用那个时钟源。  系统时钟SYSCLK 的右边，则是系统时钟通过AHB预分频器，给相对应的外设设置相对应的时钟频率

从左到右可以简单理解为  各个时钟源--->系统时钟来源的设置--->各个外设时钟的设置

三、系统时钟

在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

①HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

②HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。

③LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

④LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

⑤PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。

1、HSE 高速外部时钟信号

HSE 是高速的外部时钟信号，可以由有源晶振或者无源晶振提供，频率从 4-16MHZ 不 等。当使用有源晶振时，时钟从 OSC_IN 引脚进入，OSC_OUT 引脚悬空，当选用无源晶振时，时钟从 OSC_IN 和 OSC_OUT 进入，并且要配谐振电容。

HSE 最常使用的就是 8M 的无源晶振。当确定 PLL 时钟来源的时候，HSE 可以不分频 或者 2 分频，这个由时钟配置寄存器 CFGR 的位 17：PLLXTPRE 设置，我们设置为 HSE 不 分频。

2、PLL 时钟源

PLL时钟来源可以有两个，一个来自HSE，另外一个是 HSI/2，具体用哪个由时钟配置 寄存器 CFGR 的位 16：PLLSRC 设置。

HSI 是内部高速的时钟信号，频率为 8M，根据温度 和环境的情况频率会有漂移，一般不作为 PLL的时钟来源。这里我们选 HSE作为 PLL的时 钟来源。

3、PLL 时钟 PLLCLK

通过设置 PLL 的倍频因子，可以对 PLL 的时钟来源进行倍频，倍频因子可以 是:[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]，具体设置成多少，由时钟配置寄存器 CFGR 的位 21-18：PLLMUL[3:0]设置。

我们这里设置为 9 倍频，因为上一步我们设置 PLL 的时钟来源 为 HSE=8M，所以经过 PLL 倍频之后的 PLL 时钟：PLLCLK = 8M *9 = 72M。

72M 是 ST 官 方推荐的稳定运行时钟，如果你想超频的话，增大倍频因子即可，最高为128M。我们这里 设置 PLL 时钟：PLLCLK = 8M *9 = 72M。

4、系统时钟 SYSCLK

系统时钟来源可以是：HSI、PLLCLK、HSE，具体的时钟配置寄存器 CFGR 的位 1-0：SW[1:0]设置。我们这里设置系统时钟：SYSCLK = PLLCLK = 72M。

5、AHB 总线时钟 HCLK

系统时钟 SYSCLK 经过 AHB 预分频器分频之后得到时钟叫 APB 总线时钟，即 HCLK， 分频因子可以是:[1,2,4，8，16，64，128，256，512]，具体的由时钟配置寄存器 CFGR的位 7-4 ：HPRE[3:0]设置。

片上大部分外设的时钟都是经过 HCLK 分频得到，至于 AHB 总线上的外设的时钟设置为多少，得等到我们使用该外设的时候才设置，我们这里只需粗 线条的设置好 APB 的时钟即可。我们这里设置为1分频，即 HCLK=SYSCLK=72M。

6、APB2 总线时钟 HCLK2

APB2总线时钟 PCLK2由 HCLK经过高速 APB2预分频器得到，分频因子可以是:[1,2,4， 8，16]，具体由时钟配置寄存器 CFGR的位 13-11：PPRE2[2:0]决定。

HCLK2属于高速的总线时钟，片上高速的外设就挂载到这条总线上，比如全部的 GPIO、USART1、SPI1 等。至 于 APB2 总线上的外设的时钟设置为多少，得等到我们使用该外设的时候才设置，我们这 里只需粗线条的设置好 APB2 的时钟即可。我们这里设置为 1 分频，即 PCLK2 = HCLK = 72M。

7、APB1 总线时钟 HCLK1

APB1 总线时钟 PCLK1 由 HCLK 经过低速 APB 预分频器得到，分频因子可以是:[1,2,4， 8，16]，具体的由时钟配置寄存器 CFGR 的位 10-8：PRRE1[2:0]决定。HCLK1 属于低速的总线时钟，最高为 36M，片上低速的外设就挂载到这条总线上，比如 USART2/3/4/5、SPI2/3，I2C1/2等。至于 APB1总线上的外设的时钟设置为多少，得等到我 们使用该外设的时候才设置，我们这里只需粗线条的设置好 APB1 的时钟即可。我们这里 设置为 2 分频，即 PCLK1 = HCLK/2 = 36M。

四、其他时钟

通过对系统时钟设置的讲解，整个时钟树我们已经把握的有六七成，剩下的时钟部分 我们讲解几个重要的。1、USB 时钟USB 时钟是由 PLLCLK 经过 USB 预分频器得到，分频因子可以是：[1,1.5]，具体的由 时钟配置寄存器 CFGR 的位 22：USBPRE 配置。USB 的时钟最高是 48M，根据分频因子反 推 过 来 算 ， PLLCLK 只 能 是 48M 或者是 72M 。 一 般 我 们 设 置 PLLCLK=72M ， USBCLK=48M。USB 对时钟要求比较高，所以 PLLCLK 只能是由 HSE 倍频得到，不能使 用 HSI 倍频。2、Cortex 系统时钟Cortex 系统时钟由 HCLK 8 分频得到，等于 9M，Cortex 系统时钟用来驱动内核的系统 定时器 SysTick，SysTick 一般用于操作系统的时钟节拍，也可以用做普通的定时。3、ADC 时钟ADC时钟由 PCLK2经过 ADC预分频器得到，分频因子可以是[2,4,6,8]，具体的由时钟 配置寄存器 CFGR的位 15-14：ADCPRE[1:0]决定。很奇怪的是怎么没有 1分频。ADC时钟 最高只能是 14M，如果采样周期设置成最短的 1.5 个周期的话，ADC 的转换时间可以达到 最短的 1us。如果真要达到最短的转换时间 1us 的话，那 ADC 的时钟就得是 14M，反推 PCLK2 的时钟只能是：28M、56M、84M、112M，鉴于 PCLK2 最高是 72M，所以只能取 28M 和 56M。4、RTC 时钟、独立看门狗时钟RTC 时钟可由 HSE/128 分频得到，也可由低速外部时钟信号 LSE 提供，频率为 32.768KHZ，也可由低速内部时钟信号 HSI 提供，具体选用哪个时钟由备份域控制寄存器 BDCR的位9-8：RTCSEL[1:0]配置。独立看门狗的时钟由LSI提供，且只能是由LSI提供， LSI 是低速的内部时钟信号，频率为 30~60KHZ 直接不等，一般取 40KHZ。5、MCO 时钟输出MCO 是 microcontroller clock output 的缩写，是微控制器时钟输出引脚，在 STM32 F1 系列中 由 PA8 复用所得，主要作用是可以对外提供时钟，相当于一个有源晶振。MCO 的 时钟来源可以是：PLLCLK/2、HSI、HSE、SYSCLK，具体选哪个由时钟配置寄存器 CFGR 的位 26-24：MCO[2:0]决定。除了对外提供时钟这个作用之外，我们还可以通过示波 器监控 MCO 引脚的时钟输出来验证我们的系统时钟配置是否正确。

四、HSE使用流程

1、将RCC寄存器重新设置为默认值  
2、打开外部高速时钟晶振HSE      
3、等待外部高速时钟晶振工作      
4、设置AHB时钟        
5、设置高速AHB时钟     
6、设置低速速AHB时钟   
7、设置PLL            
8、打开PLL          
9、等待PLL工作        
10、设置系统时钟     
11、判断是否PLL是系统时钟     
12、打开要使用的外设时钟

五、代码实现

对RCC的配置函数(使用外部8MHz晶振)

系统时钟72MHz，APH 72MHz，APB2 72MHz，APB1 32MHz，USB 48MHz TIMCLK=72M

void RCC_Configuration(void){ //----------使用外部RC晶振----------- RCC_DeInit();   //初始化为缺省值 RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //使能外部的高速时钟  while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET); //等待外部高速时钟使能就绪

 FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);  //Flash 2 wait state

 RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);  //HCLK = SYSCLK RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);   //PCLK2 =  HCLK RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);   //PCLK1 = HCLK/2 RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9); //PLLCLK = 8MHZ * 9 =72MHZ RCC_PLLCmd(ENABLE);   //Enable PLLCLK

 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLLCLK is ready    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);  //Wait till PLL is used as system clock source

 //---------打开相应外设时钟-------------------- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能APB2外设的GPIOA的时钟   }

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