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【STM32】时钟设置函数（寄存器版）

article 2025/3/3 12:36:59

一、STM32时钟设置函数移植

1.时钟模块回顾

一个疑问

前面代码并没有设置时钟为什么可以直接使用。

2.时钟树

3.时钟树分析

1.内部晶振（HSI）

内部晶振不稳定，当我们上电后，会自动产生振动，自动产生时钟，但是晶振不稳定。

不经过PPLMUL，默认使用8MHZ。所以如果我们想要72MHZ，则需要使用外部晶振

  2.外部晶振（HSE）

当接上外部晶振，当接通电源之后，不用软件操作，会自动产生振动。可以进行分频等操作。

从外部接上外部晶振的时候，我们需要等待一段时间，让其稳定后，才开始工作。（所以要进行判断）

3.PLLMUL

当上电后，经过他时，要等待一段时间，让其稳定后，才可以开始工作。（所以我们有一个寄存器专门用来判断其是否准备好开始工作，当我们去读取到其准备好了才可以进行下一步）

二、代码移植

#ifndef __CLOCK_H__
#define __CLOCK_H__

#include "gpio.h"


// 寄存器宏定义
// RCC寄存器基地址为0x40021000
#define RCC_BASE	0x40021000			// RCC部分寄存器的基地址
#define RCC_CR		(RCC_BASE + 0x00)	// RCC_CR的地址
#define RCC_CFGR	(RCC_BASE + 0x04)

#define FLASH_ACR	0x40022000

// 用C语言来访问寄存器的宏定义
#define rRCC_CR		(*((volatile unsigned int *)RCC_CR))
#define rRCC_CFGR	(*((volatile unsigned int *)RCC_CFGR))
#define rFLASH_ACR	(*((volatile unsigned int *)FLASH_ACR))



// 函数作用：时钟源切换到HSE并且使能PLL，将主频设置为72MHz
void Set_SysClockTo72M(void);



#endif

1.复位RCC_CR寄存器

#define rRCC_APB2ENR     (*((unsigned int *)RCC_APB2ENR))

RCC->CR就相当于rRCC_APB2ENR

	//复位RCC_CR寄存器
	rRCC_CR=0x00000083;

2.开启外部时钟（就是开启外部晶振）

&：将某一些位置0

|：将某一些位置1

	//开启外部时钟（外部晶振）
	//第一步：先置0【将bit16清零】
	rRCC_CR &= ~(1<<16);//关闭HSEON
	
	//第二步：在置1
	rRCC_CR |= (1<<16);//打开HSEON，让HSE开始工作

3.检测外部时钟开启是否成功（HSEREDY）

do while十分适合检测是否超时！！！！！！！

	do{
		//检测HSEREAY（bit17）是否为1，1表示准备好
		Rcc_CR_HSE_Ready=rRCC_CR&(1<<17);//取出bit17
		faultTime++;
	}while((faultTime<0x0fffffff) && (Rcc_CR_HSE_Ready==0))
	//跳出do-while 1）要么超时2）要么准好了

4.当准备好进入下一步

5.Flash的设置

		rFLASH_ACR |= 0x10;
		rFLASH_ACR &= (~0x03);
		rFLASH_ACR |= (0x02);

6.对其进行预分频

		//HPRE【AHB】:对应bit4-bit7：不分频（000）
		//PPRE1【APB1】:对应bit8-bit10:进行二分频（100)
		//PPRE2【APB2】:对应bit11-bit13:不分频（000）
		//AHB和APB2未分频，APB1被2分频
		//所以最终：AHB和APB2都是72MHZ，APB1是36MHZ
		//第一步:先置0
		rRCC_CFGR=(~((0x0f<<4) | (0x07<<8) | (0x07<<11)));
		//等价于:rRCC_CFGR=(~(0x3ff<<4));
		//第二步：置1
		rRCC_CFGR=(((0x0<<4) | (0x04<<8) | (0x0<<11)));

7.设置SHE为输入时钟，同时HSE不分频

		//设置为输入时钟:bit16
		//设置为不分频：bit17
		//第一步:先置0
		rRCC_CFGR &=(~((1<<16) | (1<<17)));
		//第二步：置1
		rRCC_CFGR |= ((1<<18) | (0<<17));

8.设置PLL倍频系数

因为我们在开发板上接上的外部晶振就是8MHZ，如果我们想要在内部使用72MHZ，则需要在内部进行分频率（9倍）

		//9分频：0111：0x07
		
		rRCC_CFGR &=(~(0x0f<<18));//清零bit18-bit21
		rRCC_CFGR |= (0x07<<18);//设置为9倍频

9.打开使能

		//七、打开PLL开关
		rRCC_CR |= (1<<24);

10.等待开启PLL开启成功

		//八、等待开启PLL开启成功
		do{
			
			Rcc_CR_PLL_Ready=rRcc_CR & (1<<25);//检测第25位是否为1
			faultTime++;
		}while((faultTime<0x0fffffff) && (Rcc_CR_PLL_Ready==0))

11.将PLL作为SYSCLK的时钟来源

			//到这里说明PLL已经稳定，可以用了，下面可以切换成外部时钟了
			rRCC_CFGR &=(~(0x03)<<0);
			rRCC_CFGR |=(0x10<<0);

12. 判断切换成PLL是否成功

		do{
			RCC_CF_SWS_PLL=rRCC_CFGR & (0x03<<2);//读出bit2-bit3
			faultTime++;
			//0x02<<2:表示此时转换成PLL
		}while((faultTime<0x0fffffff) && (Rcc_CR_PLL_Ready!=(0x02<<2)))

13.此时PLL转换成功

14.完整代码

#include "clock.h"

void Set_SysClockTo72M(void){
	
	//检测外部晶振是否准备好
	unsigned int Rcc_CR_HSE_Ready=0;
	//等待开启PLL开启成功
	unsigned int Rcc_CR_PLL_Ready=0;
	//判断切换成PLL是否成功
	unsigned int RCC_CF_SWS_PLL=0;
	unsigned int faultTime=0;//判断等待是否超时
	
	
	//一、复位RCC_CR寄存器
	rRCC_CR = 0x00000083;
	
	//二、开启外部时钟（外部晶振）
	//第一步：先置0【将bit16清零】
	rRCC_CR &= ~(1<<16);//关闭HSEON
	
	//第二步：在置1
	rRCC_CR |= (1<<16);//打开HSEON，让HSE开始工作
	
	//三、检测外部时钟开启是否成功
	do{
		//检测HSEREAY（bit17）是否为1，1表示准备好
		Rcc_CR_HSE_Ready=rRCC_CR&(1<<17);//取出bit17
		faultTime++;
	}while((faultTime<0x0fffffff) && (Rcc_CR_HSE_Ready==0));
	//跳出do-while 1）要么超时2）要么准好了
	
	
	//判断是超时还是准备好
	//注意点：不能直接使用“Rcc_CR_HSE_Ready”因为rRCC_CR是需要读一次寄存器
	//但是读出的结果可能还未改变，所以一定不能直接使用
	if((rRCC_CR&(1<<17))!=0)//rRCC_CR&(1<<17)==1
	{//这里HSE就ready，下面再去配置PLL并且等待他ready
		
		//四、对其进行预分频
		//HPRE【AHB】:对应bit4-bit7：不分频（000）
		//PPRE1【APB1】:对应bit8-bit10:进行二分频（100)
		//PPRE2【APB2】:对应bit11-bit13:不分频（000）
		//AHB和APB2未分频，APB1被2分频
		//所以最终：AHB和APB2都是72MHZ，APB1是36MHZ
		//第一步:先置0
		rRCC_CFGR=(~((0x0f<<4) | (0x07<<8) | (0x07<<11)));
		//等价于:rRCC_CFGR=(~(0x3ff<<4));
		//第二步：置1
		rRCC_CFGR=(((0x0<<4) | (0x04<<8) | (0x0<<11)));
		
		
		//五、设置SHE为输入时钟，同时HSE不分频
		//选择HSE作为PLL输入并且HSE不分频
		//设置为输入时钟:bit16
		//设置为不分频：bit17
		//第一步:先置0
		rRCC_CFGR &=(~((1<<16) | (1<<17)));
		//第二步：置1,bit16
		rRCC_CFGR |= ((1<<18) | (0<<17));
		
		
		//六、设置PLL倍频系数
		//9分频：0111：0x07
		
		rRCC_CFGR &=(~(0x0f<<18));//清零bit18-bit21
		rRCC_CFGR |= (0x07<<18);//设置为9倍频
		
		//七、打开PLL开关
		rRCC_CR |= (1<<24);
		
		
		//八、等待开启PLL开启成功
		do{
			
			Rcc_CR_PLL_Ready=rRCC_CR & (1<<25);//检测第25位是否为1
			faultTime++;
		}while((faultTime<0x0fffffff) && (Rcc_CR_PLL_Ready==0));
		
		if((rRCC_CR & (1<<25)) == (1<<25)){
					//到这里说明PLL已经稳定，可以用了，下面可以切换成外部时钟了
					
					//九、切换成PLL
					rRCC_CFGR &=(~(0x03)<<0);
					rRCC_CFGR |=(0x10<<0);
					
				//十、判断切换成PLL是否成功
				do{
					RCC_CF_SWS_PLL=rRCC_CFGR & (0x03<<2);//读出bit2-bit3
					faultTime++;
					//0x02<<2:表示此时转换成PLL
				}while((faultTime<0x0fffffff) && (Rcc_CR_PLL_Ready!=(0x02<<2)));
					
				//十一、此时PLL转换成功
				if((rRCC_CFGR & (0x03<<2))==(0x02<<2)){
					
					//到这里我们的时钟整个就设置好了，可以结束了
				}else{
					//到这里说明PLL输出作为PLL失败
					while(1);
				}
		}
		else{
			//到这里说明PLL启动时出错了，PLL不能稳定工作
			while(1);
		}
	}else{//超时，或者未准备好，此时HSE不可以使用
		while(1);
	}
	
}

三、问题解决

1.我们想要让led快速闪3下，然后换成72MHZ的频率接着闪

void delay(){
	unsigned int i=0,j=0;
	for(i=0;i<1000;i++){
		for(j=0;j<2000;j++){
		}
	}
}

void led_init(){
	rRCC_APB2ENR = 0x00000008;

	rGPIOB_CRH = 0x33333333;
	rGPIOB_ODR = 0x0000ff00;//全灭
	
}
void led_flash(void){
	unsigned int i=0;
	for(i=0;i<3;i++){
		rGPIOB_ODR = 0x00000000;//全亮
		delay();
		rGPIOB_ODR = 0x0000ff00;//全灭
		delay();
	} 
}
void main(void){
	led_init();
	led_flash();
	Set_SysClockTo72M();
	led_flash();
}

但是实际上并无法实现，只能在闪烁完3次后就熄灭。

2.问题解决

led初始化时，默认是全亮的

1.degger方法

把点亮led灯的函数加到clock中去，看看代码运行到哪里不会亮

2.判断超时变量的初始化

因为我们多次使用到超时变量，则每一个进入do-while循环之前要重新置0

3.出错点


http://www.kler.cn/a/104566.html

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