STM F407时钟系统概要

时钟框图

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：HCLK = SYSCLK=PLLCLK = 168M， PCLK1=HCLK/2 = 84M，PCLK1=HCLK/4 = 42M。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。

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4-26MHZ 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 或者HSI 经过PLL 时钟输入分频因子M（2~63）分频后，成为VCO 的时钟输入，VCO 的时钟必须在1~2M 之间（大多配为1较为方便），我们选择HSE=25M（正点原子HSE=8M）作为PLL 的时钟输入，M 设置为25（设置为HSE值，这里正点原子M设置为8），那么VCO 输入时钟就等于1M。

VCO 输入时钟经过VCO 倍频因子N 倍频之后，成为VCO 时钟输出，VCO 时钟必须在192~432M之间。我们配置N 为336，则VCO的输出时钟等于336M。如果要把系统时钟超频，就得在VCO 倍频系数N 这里做手脚。PLLCLK_OUTMAX = VCOCLK_OUTMAX/P_MIN =432/2=216M，即F407最高可超频到216M。VCO 输出时钟之后有三个分频因子：PLLCLK 分频因子p，USB OTG FS/RNG/SDIO 时钟分频因子Q，分频因子R（F446 才有，F407 没有）。p 可以取值2、4、6、8, 我们配置为2，则得到PLLCLK=168M。Q 可以取值4~15，但是USB OTGFS 必须使用48M，Q=VCO 输出时钟336/48=7。有关PLL 的配置有一个专门的RCC PLL 配置寄存器RCC_PLLCFGR，具体描述看手册即可。当HSE 出现故障的时候，系统时钟会切换为HSI=16M，直到HSE 恢复正常为止。当HSE 直接或者间接（HSE 经过PLL 倍频）的作为系统时钟的时候，如果HSE 发生故障，不仅HSE 会被关闭，连PLL 也会被关闭，这个时候系统会自动切换HSI 作为系统时钟，此时SYSCLK=HSI=16M，如果没有开启CSS 和CSS 中断的话，那么整个系统就只能在低速率运行，这是系统跟瘫痪没什么两样。
如果开启了CSS 功能的话，那么可以当HSE 故障时，在CSS 中断里面采取补救措施，使用HSI，重新设置系统频率为168M，让系统恢复正常使用。但这只是权宜之计，并非万全之策，最好的方法还是要采取相应的补救措施并报警，然后修复HSE。临时使用HSI 只是为了把损失降低到最小，毕竟HSI 较于HSE 精度还是要低点。

HSE作为系统时钟配置方法

* 使用HSE时，设置系统时钟的步骤
* 1、开启HSE ，并等待 HSE 稳定
* 2、设置 AHB、APB2、APB1的预分频因子
* 3、设置PLL的时钟来源
* 设置VCO输入时钟分频因子 m
* 设置VCO输出时钟倍频因子 n
* 设置PLLCLK时钟分频因子 p
* 设置OTG FS,SDIO,RNG时钟分频因子 q
* 4、开启PLL，并等待PLL稳定
* 5、把PLLCK切换为系统时钟SYSCLK
* 6、读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时

程序

/ *野火HSE是25ＭＨｚ，所以配置为 HSE_SetSysClock(25, 432, 2, 9);

正点原子HSE是８ＭＨｚ，所以配置为 HSE_SetSysClock(８, 432, 2, 9);
*/
void HSE_SetSysClock(uint32_t m, uint32_t n, uint32_t p, uint32_t q)
{
__IO uint32_t HSEStartUpStatus = 0;

// 使能HSE，开启外部晶振，野火F407使用 HSE=25M
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

// 等待HSE启动稳定
   HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
// 调压器电压输出级别配置为1，以便在器件为最大频率
       // 工作时使性能和功耗实现平衡
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;
PWR->CR |= PWR_CR_VOS;

       // HCLK = SYSCLK / 1
       RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

       // PCLK2 = HCLK / 2
       RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);

       // PCLK1 = HCLK / 4
       RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);

// 如果要超频就得在这里下手啦
       // 设置PLL来源时钟，设置VCO分频因子m，设置VCO倍频因子n，
       // 设置系统时钟分频因子p，设置OTG FS,SDIO,RNG分频因子q
       RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE, m, n, p, q);

       // 使能PLL
       RCC_PLLCmd(ENABLE);

   // 等待 PLL稳定
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
}

/*-----------------------------------------------------*/
//开启 OVER-RIDE模式，以能达到更高频率(F429才有该功能)
// PWR->CR |= PWR_CR_ODEN;
// while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODRDY) == 0)
// {
// }
// PWR->CR |= PWR_CR_ODSWEN;
// while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODSWRDY) == 0)
// {
// }
// 配置FLASH预取指,指令缓存,数据缓存和等待状态
FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN
       | FLASH_ACR_ICEN
       | FLASH_ACR_DCEN
       | FLASH_ACR_LATENCY_5WS;
/*-----------------------------------------------------*/

       // 当PLL稳定之后，把PLL时钟切换为系统时钟SYSCLK
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

// 读取时钟切换状态位，确保PLLCLK被选为系统时钟
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{
}
}
else
{ // HSE启动出错处理

while (1)
{
}
}
}

晶振问题

注意:STM32F407固件库默认使用的HSE=25MHz,野火用的也是25MHz,所以在配置时不用改动,可以直接用固件库内容,而正点原子HSE=8MHz,所以要在固件库上做一点修改.

RCC_GetClocksFreq这个函数获取时钟值并不是通过单片机内部的寄存器读值的，而是预先设定好的一个宏定义值，如下图所示：

很明显，这个值和我使用的实际的晶振值是不同的，因此需要把这个值修改成实际使用的晶振值才可以，否则，程序中依赖这个值进行计算的地方都会出错。

定位到这个宏定义在stm32f4xx.h文件下，如下图：

因此需要把这个值修改成实际使用的晶振值才可以，否则，程序中依赖这个值进行计算的地方都会出错。

定位到这个宏定义在stm32f4xx.h文件下, stm32f4xx.h文件下的第139行的HSE_VALUE值为实际晶振值，如下图：

正点原子教程在新建工程时要把HSE_VALUE改成8000000,M改成8就是这个原因.

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