嵌入式开发学习之--RCC(下)

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前言

这一篇记录一下时钟的具体实验。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、使用HSE

  一般情况下，我们都是使用 HSE，然后 HSE 经过 PLL 倍频之后作为系统时钟。F429系统时钟最高为 180M，这个是官方推荐的最高的稳定时钟，如果你想铤而走险，也可以超频，超频最高能到 216M。

  如果我们使用库函数编程，当程序来到 main 函数之前，启动文件：
startup_stm32f429_439xx.s 已经调用 SystemInit()函数把系统时钟初始化成 180MHZ，SystemInit()在库文件：system_stm32f4xx.c 中定义。如果我们想把系统时钟设置低一点或者超频的话，可以修改底层的库文件，但是为了维持库的完整性，我们可以根据时钟树的流程自行写一个。

二、使用HSI

  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 180M，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。

  F103 系列中，使用 HSI 最大只能把系统设置为 64M，并不能跟使用 HSE 一样把系统时钟设置为 72M，究其原因是 HSI 在进入 PLL 倍频的时候必须 2 分频，导致 PLL 倍频因子调到最大也只能到 64M，而 HSE 进入 PLL 倍频的时候则不用 2 分频。

  在 F429 中，无论是使用 HSI 还是 HSE 都可以把系统时钟设置为 180M，因为 HSE 或 者 HSI 在进入 PLL 倍频的时候都会被分频为 1M 之后再倍频。还有一种情况是，有些用户不想用 HSE，想用 HSI，但是又不知道怎么用 HSI 来设置
系统时钟，因为调用库函数都是使用 HSE，下面我们给出个使用 HSI 配置系统时钟例子，起个抛砖引玉的作用。

三、代码编写

  代码如下（示例）：

 /*
2 * m: VCO 输入时钟 分频因子，取值 2~63
3 * n: VCO 输出时钟 倍频因子，取值 192~432
4 * p: SYSCLK 时钟分频因子 ，取值 2，4，6，8
5 * q: OTG FS,SDIO,RNG 时钟分频因子，取值 4~15
6 * 函数调用举例，使用 HSE 设置时钟
7 * SYSCLK=HCLK=180M,PCLK2=HCLK/2=90M,PCLK1=HCLK/4=45M
8 * HSE_SetSysClock(25, 360, 2, 7);
9 * HSE 作为时钟来源，经过 PLL 倍频作为系统时钟，这是通常的做法
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11 * 系统时钟超频到 216M 爽一下
12 * HSE_SetSysClock(25, 432, 2, 9);
13 */
14 void HSE_SetSysClock(uint32_t m, uint32_t n, uint32_t p, uint32_t q)
15 {
16 __IO uint32_t HSEStartUpStatus = 0;
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18 // 使能 HSE，开启外部晶振，野火 F429 使用 HSE=25M
19 RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
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21 // 等待 HSE 启动稳定
22 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
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24 if (HSEStartUpStatus == SUCCESS) {
25 // 调压器电压输出级别配置为 1，以便在器件为最大频率
26 // 工作时使性能和功耗实现平衡
27 RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;
28 PWR->CR |= PWR_CR_VOS;
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30 // HCLK = SYSCLK / 1
31 RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
32 
33 // PCLK2 = HCLK / 2
34 RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
35 
36 // PCLK1 = HCLK / 4
37 RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);
38 
39 // 如果要超频就得在这里下手啦
40 // 设置 PLL 来源时钟，设置 VCO 分频因子 m，设置 VCO 倍频因子 n，
41 // 设置系统时钟分频因子 p，设置 OTG FS,SDIO,RNG 分频因子 q
42 RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE, m, n, p, q);
43 
44 // 使能 PLL
45 RCC_PLLCmd(ENABLE);
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47 // 等待 PLL 稳定
48 while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {
49 }
50 
51 /*-----------------------------------------------------*/
52 //开启 OVER-RIDE 模式，以能达到更高频率
53 PWR->CR |= PWR_CR_ODEN;
54 while ((PWR->CSR & PWR_CSR_ODRDY) == 0) {
55 }
56 PWR->CR |= PWR_CR_ODSWEN;
57 while ((PWR->CSR & PWR_CSR_ODSWRDY) == 0) {
58 }
59 // 配置 FLASH 预取指,指令缓存,数据缓存和等待状态
60 FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN
61 | FLASH_ACR_ICEN
62 | FLASH_ACR_DCEN
63 | FLASH_ACR_LATENCY_5WS;
64 /*-----------------------------------------------------*/
65 
66 // 当 PLL 稳定之后，把 PLL 时钟切换为系统时钟 SYSCLK
67 RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
68 
69 // 读取时钟切换状态位，确保 PLLCLK 被选为系统时钟
70 while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {
71 }
72 } else {
73 // HSE 启动出错处理
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75 while (1) {
76 }
77 }
78 }
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  形参说明：

  HSI 为 16M，参数 m 我们一般也设置为 16，所以我们需要修改系统时钟的时候只需要修改参数 n 和 p 即可，SYSCLK=PLLCLK=HSI/m*n/p。

  函数调用举例：HSI_SetSysClock(16, 360, 2, 7) 把系统时钟设置为 180M，这个跟库里面的系统时钟配置是一样的。HSI_SetSysClock(16, 432, 2, 9)把系统时钟设置为 216M，这个是超频，要慎用。

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总结

  时钟很关键，他是各个设备的生命线，一旦时钟没有正确配置，那么基于时钟的所有外设都会出问题。以后经常用经常配置就熟悉了。