STM32F407RCC配置.docx
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STM32F407RCC配置
RCC（ResetandClockControl）配置
这里介绍RCC的时钟控制功能
在STM32F103上，由于小组所有的板子都使用用同样的芯片，同样的晶振，以及同样的库函数，即使我们不去理解RCC，仍然可以将大多数功能调试出来。
但如果使用不同型号的芯片，例如用STM32F407与STM32103进行通信，如果不去弄清楚RCC，在调试中可能会遇到麻烦。
下面就我调试STM32F407的这段时间，介绍一下RCC的部分功能。
文档的前半部分是关于RCC的部分功能描述，后半部分是关于库函数的使用。
时钟结构
（原图请参考STM32F407参考手册RCC部分）
STM32F407最高层是SYSCLK系统时钟，由其生成了AHB时钟，再由AHB时钟生成APB时钟。
SYSCLK系统时钟可以由3个基本的时钟源获得：
HSE（外部高速晶振）或HSI（内部高速晶振）或PLL锁相环倍频。
例如：
板子上焊了8MHz的晶振，则HSE=8MHz。
如果焊了25MHz的，则HSE=25MHz。
HSI是芯片内部自带的晶振，其大小由芯片型号决定，如STM32F407的HSI是16MHz。
PLL倍频的功能是：
将HSE或HSI的频率放大，最大可以放大到168MHz.
SYSCLK系统时钟可以由HSE/HSI/PLL提供。
例如使用库函数：
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_HSE）；代表用HSE外部高速晶振作为系统时钟源。
如果HSE=8MHz，则SYSCLK=8M，即STM32F407就会运行在8M的速度；
如果HSE=25M，则SYSCLK=25M，即STM32F407就会运行在25M。
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_HSI）；代表用HSI内部高速晶振作为系统时钟源，
如果HSI=16M，则SYSCLK=16M，即STM32F407就会运行在16M的速度。
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）；代表用PLL时钟作为系统时钟源。
如果配置PLL倍频至168M，则SYSCLK=168M，即STM32F407会运行在168M；
如果倍频至144M，则SYSCLK=144M，STM32F407就会运行在144M；
如果倍频至72M，STM32F407也会像STM32F103运行在72M；
从SYSCLK，紧接着分得AHB时钟（也叫HCLK）。
假设此时我们已经选择PLL作为系统时钟源，且PLL倍频至168M，即SYSCLK=168M。
那么AHB的最高频率就为168MHz。
方框底部的数字/1,2...512代表AHB时钟预分频数，范围1~512，
如果是1，即HCLK为SYSCLK的1分频，HCLK=SYSCLK/1=168/1=168MHz
如果是2，即HCLK为SYSCLK的2分频，HCLK=SYSCLK/2=168/2=84MHz
注意，HCLK是受SYSCLK约束的，
如果我们配置SYSCLK=144M，那么此时HCLK最大只能达到144MHz。
将AHB时钟继续分割，得到的是APB时钟（也叫PCLK）。
假设在此之前，SYSCLK=168M，SYSCLK2分频得HCLK=84M。
（HCLK代表AHB时钟）
与前面AHB时钟类似，方框底部的数字代表预分频数，范围1~16.
如果是1，即PCLK（APB时钟）为HCLK的1分频，PCLK=HCLK/1=84/1=84MHz
如果是2，即PCLK为HCLK的2分频，PCLK=HCLK/2=84/2=42MHz。
APB时钟可以继续分给APB总线上的外设，如果继续配置外设的预分频，可以进一步修改外设的时钟频率。
例如：
配置CAN总线。
第一步：
利用PLL，我们配置系统时钟SYSCLK=168MHz。
第二步：
此时已有SYSCLK=168MHz。
设置AHB分频数为2，即得：
HCLK=SYSCLK/2=84MHz。
第三步：
此时已有HCLK=84MHz。
设置APB分频数为2，即得：
PCLK=HCLK/2=42MHz。
第四步：
此时已有PCLK=42MHz。
设置CanInitStruct.CAN_Prescaler=7，即得CAN时钟=PCLK/7=6MHz。
这样，正确配置了CAN的时钟，配置CAN时才能计算出实际的波特率，从而实现通现。
我们借助CAN总线的例子继续说明RCC的作用。
接着上面的例子，例如：
我们使用STM32F407与STM32F103进行CAN通信，且到这一步已经保证所有的配置都正确，波特率为1M/s。
其中STM32F407与STM32103的CAN都配置成：
CAN_InitStruct.CAN_Prescaler=2;
CAN_InitStruct.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;
CAN_InitStruct.CAN_BS1=CAN_BS1_9tq;
CAN_InitStruct.CAN_BS2=CAN_BS2_8tq;
这样STM32F407与STM32F103在绝大多数情况下是无法通信的,原因如下：
启动后，STM32F407自动执行SystemInit（），并配置成如下规格：
（可在库函数中找到）
根据上图，即可知启动后的STM32F407：
SYSCLK=168MHz
HCLK=SYSCLK/1=168MHz
PCLK1=HCLK/4=42MHz
STM32F407的CAN属于APB1，又由于CAN_InitStruct.CAN_Prescaler=2;
则CAN的时钟为PCLK1/2=21MHz。
根据前面我们对CAN的配置:
CAN_InitStruct.CAN_Prescaler=2;
CAN_InitStruct.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;
CAN_InitStruct.CAN_BS1=CAN_BS1_9tq;
CAN_InitStruct.CAN_BS2=CAN_BS2_8tq;
我们CAN的波特率实际上是：
CAN波特率=（1+9+8）/21=0.857M/s（并非1M/s）
而同样对于STM32103，默认情况下：
SYSCLK=72MHz
HCLK=SYSCLK/1=72MHz
PCLK=HCLK/2=36MHz,
因而根据配置：
CAN_InitStruct.CAN_Prescaler=2;
CAN_InitStruct.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;
CAN_InitStruct.CAN_BS1=CAN_BS1_9tq;
CAN_InitStruct.CAN_BS2=CAN_BS2_8tq;
CAN时钟=18MHz。
因此对于STM32F103：
CAN波特率=（1+9+8）/18=1M/s
STM32F407CAN为0.857M/s，而STM32F103CAN为1M/s，因此无法通信。
为了实现通信，我们需要使得STM32F407和STM32F103CAN的最终时钟相一致，这一点可以通过配置RCC实现。
在这个例子中可以直接通过修改CAN的预分频，但归根结底就是要正确配置RCC。
（写到这里，有一点我不确定：
APB外设的时钟是否有最大值限制？
因为根据参考手册
图标上有：
是不是外设的最高时钟只能到48MHz？
这一点希望各位深入研究一下。
）
下面介绍RCC库函数的使用
在V1.0.0版本的库中，提供了如下函数：
（选择stm32f4xx_rcc.h把文件拉到最后，所有的文件都可以这么做来查看函数）
这里介绍棕色标记的函数。
/*FunctionusedtosettheRCCclockconfigurationtothedefaultresetstate*/
/*用于配置RCC时钟和复位的函数*/
voidRCC_DeInit（void）;
/*Internal/externalclocks,PLL,CSSandMCOconfigurationfunctions*****/
/*内部外部时钟，PLL，CSS，MCO配置函数*/
voidRCC_HSEConfig（uint8_tRCC_HSE）;
ErrorStatusRCC_WaitForHSEStartUp（void）;
voidRCC_AdjustHSICalibrationValue（uint8_tHSICalibrationValue）;
voidRCC_HSICmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_LSEConfig（uint8_tRCC_LSE）;
voidRCC_LSICmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_PLLConfig（uint32_tRCC_PLLSource,uint32_tPLLM,uint32_tPLLN,uint32_tPLLP,uint32_tPLLQ）;
voidRCC_PLLCmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_PLLI2SConfig（uint32_tPLLI2SN,uint32_tPLLI2SR）;
voidRCC_PLLI2SCmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_ClockSecuritySystemCmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_MCO1Config（uint32_tRCC_MCO1Source,uint32_tRCC_MCO1Div）;
voidRCC_MCO2Config（uint32_tRCC_MCO2Source,uint32_tRCC_MCO2Div）;
/*System,AHBandAPBbussesclocksconfigurationfunctions******************/
/*系统时钟，AHB时钟，APB时钟配置函数*/
voidRCC_SYSCLKConfig（uint32_tRCC_SYSCLKSource）;
uint8_tRCC_GetSYSCLKSource（void）;
voidRCC_HCLKConfig（uint32_tRCC_SYSCLK）;
voidRCC_PCLK1Config（uint32_tRCC_HCLK）;
voidRCC_PCLK2Config（uint32_tRCC_HCLK）;
voidRCC_GetClocksFreq（RCC_ClocksTypeDef*RCC_Clocks）;
/*Peripheralclocksconfigurationfunctions**********************************/
/*外设时钟配置函数*/
voidRCC_RTCCLKConfig（uint32_tRCC_RTCCLKSource）;
voidRCC_RTCCLKCmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_BackupResetCmd（FunctionalStateNewState）;
voidRCC_I2SCLKConfig（uint32_tRCC_I2SCLKSource）;
voidRCC_AHB1PeriphClockCmd（uint32_tRCC_AHB1Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB2PeriphClockCmd（uint32_tRCC_AHB2Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB3PeriphClockCmd（uint32_tRCC_AHB3Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_APB1PeriphClockCmd（uint32_tRCC_APB1Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_APB2PeriphClockCmd（uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB1PeriphResetCmd（uint32_tRCC_AHB1Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB2PeriphResetCmd（uint32_tRCC_AHB2Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB3PeriphResetCmd（uint32_tRCC_AHB3Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_APB1PeriphResetCmd（uint32_tRCC_APB1Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_APB2PeriphResetCmd（uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB1PeriphClockLPModeCmd（uint32_tRCC_AHB1Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB2PeriphClockLPModeCmd（uint32_tRCC_AHB2Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_AHB3PeriphClockLPModeCmd（uint32_tRCC_AHB3Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_APB1PeriphClockLPModeCmd（uint32_tRCC_APB1Periph,FunctionalStateNewState）;
voidRCC_APB2PeriphClockLPModeCmd（uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalStateNewState）;
/*Interruptsandflagsmanagementfunctions**********************************/
/*中断和标志管理函数*/
voidRCC_ITConfig（uint8_tRCC_IT,FunctionalStateNewState）;
FlagStatusRCC_GetFlagStatus（uint8_tRCC_FLAG）;
voidRCC_ClearFlag（void）;
ITStatusRCC_GetITStatus（uint8_tRCC_IT）;
voidRCC_ClearITPendingBit（uint8_tRCC_IT）;
这里我们写一个RCC配置函数来说明各函数的用途，其中HSE=8MHz。
/**
*@说明配置STM32F407的时钟系统
*@参数无
*@返回无
*@说明voidClock_Config（void）按如下表格配置时钟
*
*==================================================================
*SupportedSTM32F4xxdevicerevision|RevA
*-----------------------------------------------------------------------------
*SystemClocksource|PLL（HSE）
*-----------------------------------------------------------------------------
*SYSCLK（Hz）|168000000
*-----------------------------------------------------------------------------
*HCLK（Hz）|168000000
*-----------------------------------------------------------------------------
*AHBPrescaler|1
*-----------------------------------------------------------------------------
*APB1Prescaler|4
*-----------------------------------------------------------------------------
*APB2Prescaler|2
*-----------------------------------------------------------------------------
*HSEFrequency（Hz）|8000000
*-----------------------------------------------------------------------------
*PLL_M|8
*-----------------------------------------------------------------------------
*PLL_N|336
*-----------------------------------------------------------------------------
*PLL_P|2
*-----------------------------------------------------------------------------
*PLL_Q|7
*===================================================================
*/
voidClock_Config（void）{
ErrorStatusState;
uint32_tPLL_M;
uint32_tPLL_N;
uint32_tPLL_P;
uint32_tPLL_Q;
/*配置前将所有RCC重置为初始值*/
RCC_DeInit（）;
/*这里选择外部晶振（HSE）作为时钟源，因此首先打开外部晶振*/
RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;
/*等待外部晶振进入稳定状态*/
while（RCC_WaitForHSEStartUp（）!
=SUCCESS）;
/*
**我们要选择PLL时钟作为系统时钟，因此这里先要对PLL时钟进行配置
*/
/*选择外部晶振作为PLL的时钟源*/
/*到这一步为止，已有HSE_VALUE=8MHz.
PLL_VCOinputclock=（HSE_VALUEorHSI_VALUE/PLL_M），
根据文档，这个值被建议在1~2MHz，因此我们令PLL_M=8，
即PLL_VCOinputclock=1MHz*/
PLL_M=8;
/*到这一步为止，已有PLL_VCOinputclock=1MHz.
PLL_VCOoutputclock=（PLL_VCOinputclock）*PLL_N,
这个值要用来计算系统时钟，我们令PLL_N=336,
即PLL_VCOoutputclock=336MHz.*/
PLL_N=336;
/*到这一步为止，已有PLL_VCOoutputclock=336MHz.
SystemClock=（PLL_VCOoutputclock）/PLL_P,
因为我们要SystemClock=168Mhz，因此令PLL_P=2.
*/
PLL_P=2;
/*这个系数用来配置SD卡读写，USB等功能，暂时不用，根据文档，暂时先设为7*/
PLL_Q=7;
/*配置PLL并将其使能，获得168Mhz的SystemClock时钟*/
RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE,PLL_M,PLL_N,PLL_P,PLL_Q）;
RCC_PLLCmd（ENABLE）;
/*到了这一步，我们已经配置好了PLL时钟。
下面我们配置SyetemClock*/
/*选择PLL时钟作为系统时钟源*/
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）;
/*到了这一步，我们已经配置好了系统时钟，频率为168MHz.下面我们可以对AHB，APB，外设等的时钟进行配置*/
/*时钟的结构请参考用户手册*/
/*首先配置AHB时钟（HCLK）.为了获得较高的频率，我们对SYSCLK1分频，得到HCLK*/
RCC_HCLKConfig（RCC_HCLK_Div1）;
/*APBx时钟（PCLK）由AHB时钟（HCLK）分频得到，下面我们配置PCLK*/
/*APB1时钟配置.4分频，即PCLK1=42MHz*/
RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div4）;
/*APB2时钟配置.2分频，即PCLK2=84MHz*/
RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div2）;
/*****函数结束******/
/*以上函数可以大体上说明这些库函数的作用*/
}
对于RCC_PLLConfig（）;函数，大家可能会迷惑。
其函数原型为：
voidRCC_PLLConfig（uint32_tRCC_PLLSource,
uint32_tPLLM,
uint32_tPLLN,
uint32_tPLLP,
u
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