【基于NUCLEO-F746ZG电机开发应用】9.参数配置-系统时钟

annysky2012

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系统时钟是芯片工作的心脏和动力源，先从时钟进行分析。后续的ADC，TIM均是基于时钟来进行的。

在 STM32F746 中，有 5 个最重要的时钟源，为 HSI、 HSE、 LSI、 LSE、 PLL。 

LSI 是低速内部时钟， RC 振荡器，频率为 32kHz 左右。供独立看门狗和自动唤醒单元使用。

LSE 是低速外部时钟，接频率为 32.768kHz 的石英晶体。 这个主要是 RTC 的时钟源。 

HSE 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~26MHz。 

HSI 是高速内部时钟， RC 振荡器， 频率为 16MHz。 可以直接作为系统时钟或者用作 PLL输入。

NUCLEO-F746ZG开发板使用的是低速时钟和高速外部时钟源，其中低速为 32.768kHz，高速时钟使用外部时钟源。

选择 HSE 为 PLL 时钟源，同时 SYSCLK 时钟源为 PLL，那么 SYSCLK 时钟为 216MHz。

 

 

系统时钟初始化代码如下：

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};

  /** Configure LSE Drive Capability
  //配置 LSE 驱动能力
  */
  HAL_PWR_EnableBkUpAccess();//上电复位后，备份域是受保护的，防止意外的写操作
                             //启用对 RTC 和备份寄存器的访问
  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能PWR时钟
   //下面这个设置用来设置调压器输出电压级别，以便在器件未以最大频率工作,使性能与功耗实现平衡
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);//设置调压器输出电压级别1
  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;//时钟源为HSE
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_BYPASS;//用户外部时钟输入
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;//打开PLL
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;//PLL时钟源选择HSE
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4;//主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 216;//主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432. 
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;//系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2,4,6,8.(仅限这4个值!)
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 2;//USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2~15.
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)//初始化时钟
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Activate the Over-Drive mode
  */
  if (HAL_PWREx_EnableOverDrive() != HAL_OK)//开启Over-Driver功能
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;//选中PLL作为系统时钟源并且配置HCLK,SYSCLK,PCLK1和PCLK2
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;//设置系统时钟时钟源为PLL
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;//AHB分频系数为1
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;//APB1分频系数为4
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;//APB2分频系数为2

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_7) != HAL_OK)//同时设置FLASH延时周期为7WS，也就是8个CPU周期。
  {
    Error_Handler();
  }
  PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART3;//配置扩展时钟，USART3
  PeriphClkInitStruct.Usart3ClockSelection = RCC_USART3CLKSOURCE_SYSCLK;//USART3时钟选择为系统时钟
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)//初始化
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Enables the Clock Security System
  */
  HAL_RCC_EnableCSS();//使能CSS
}

 

HAL 库配置 STM32F746 时钟系统的一般步骤：

（1）使能 PWR 时钟

__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能PWR时钟

之所以要使能 PWR 时钟，是因为后面的步骤中“设置调节器输出电压级别”以及“开启 Over-Driver 功能”都是电源控制相关配置，所以必须开启 PWR 时钟 。

（2）设置调压器输出电压级别

 __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);//设置调压器输出电压级别1

 这个设置用来设置调压器输出电压级别，以便在器件未以最大频率工作,使性能与功耗实现平衡。

调压器输出电压级别 VOS，它是由 PWR->CR 的位 15:14 来确定的：

系统时钟为216M，则需要设置电压级别1，且开启 Over-Driver 功能。

（3）初始化RCC振荡器

RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;//时钟源为HSE
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_BYPASS;//用户外部时钟输入
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;//打开PLL
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;//PLL时钟源选择HSE
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4;//主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 216;//主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432. 
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;//系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2,4,6,8.(仅限这4个值!)
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 2;//USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2~15.
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)//初始化时钟
  {
    Error_Handler();
  }

(4)选择开启 Over-Driver 功能

  if (HAL_PWREx_EnableOverDrive() != HAL_OK)//开启Over-Driver功能
  {
    Error_Handler();
  }

(5)初始化CPU，AHB和APB总线时钟

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;//选中PLL作为系统时钟源并且配置HCLK,SYSCLK,PCLK1和PCLK2
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;//设置系统时钟时钟源为PLL
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;//AHB分频系数为1
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;//APB1分频系数为4
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;//APB2分频系数为2

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_7) != HAL_OK)//同时设置FLASH延时周期为7WS，也就是8个CPU周期。
  {
    Error_Handler();
  }

(6)外设时钟配置-USART3

  PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART3;//配置扩展时钟，USART3
  PeriphClkInitStruct.Usart3ClockSelection = RCC_USART3CLKSOURCE_SYSCLK;//USART3时钟选择为系统时钟
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)//初始化
  {
    Error_Handler();
  }

(7)开启CSS功能

  HAL_RCC_EnableCSS();//使能CSS

时钟配置完成后，可以说查看各个总线的时钟频率。

Jacktang

编程之前先配置系统时钟，省不去的步骤

外部时钟不需要不用管

annysky2012

Jacktang 发表于 2021-9-29 10:27 编程之前先配置系统时钟，省不去的步骤 外部时钟不需要不用管

的却如此，时钟的正确配置对后续的操作至关重要

w494143467

每一个步骤都很详细~

annysky2012

w494143467 发表于 2021-9-30 16:02 每一个步骤都很详细~

感谢支持。。尽量做好每一步