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STM32F429 HAL库中RCC用法详解

创新设计手册

目录

综述

特性

复位之后，芯片的时钟源为HSI。Flash预取缓存，D缓存，I缓存和所有外设全部禁用。此时，只有内部SRAM，FLASH和JTAG还在工作。

• 在高速总线和低速总线上都没有预分频，这些总线上映射的设备全都以HSI速度在运行。
• 所有外设的时钟都关闭，除了SRAM和FLASH。
• 所有GPIO为浮空输入状态，除了JTAG，其用于特定的debug功能。

一旦设备复位，用户软件必须做以下工作：

• 配置时钟源来驱动系统时钟(SYSCLK)。
• 配置系统时钟频率和Flash设定。
• 配置AHB和APB的预分频。
• 使能将要使用的GPIO。
• 配置不是SYSCLK驱动的外设时钟源。

为了管理外设读写寄存器，应该考虑到：外设有效使能相比于RCC外设时钟使能有一个延时：

• 延时取决于外设映射。
• 若外设映射在AHB总线上，延时为2个AHB时钟。
• 若外设映射在APB总线上，延时为2个APB时钟。

解决方案：对于AHB和APB外设中，虚拟读取外设已经插入到每一个 __HAL_RCC_PPP_CLK_ENABLE() 宏中。

初始化和反初始化函数

这个模块的函数实现以下功能：

• 配置内部/外部振荡器：HSE,HSI,LSE,LSI,PLL,CSS,MCO
• 系统总线时钟：SYSCLK,AHB,APB1,APB2

内部/外部时钟和PLL配置

• 高速内部时钟（HSI）：16MHz，工厂校正RC振荡器，可以直接使用或者间接用作系统时钟（SYSCLK）源。
• 低速内部时钟（LSI）：32kHz，低功耗RC振荡器，可以用于IWDG或者RTC时钟源。
• 高速外部时钟（HSE）：4-26MHz晶振，可以直接使用或者间接作用系统时钟（SYSCLK）源。另外还可以作为RTC时钟源。
• 低速外部时钟（LSE）：32kHz晶振，可以用作RTC时钟源。

系统，AHB，APB总线时钟配置

• 可以作为SYSCLK时钟源的有：HSI, HSE, PLL。
• AHB时钟（HCLK）从SYSCLK分频而来，可以用于驱动CPU，存储器和映射到AHB上的外设。
• APB1（PCLK1）和APB2（PCLK2）时钟从AHB时钟分频而来，且用于驱动映射到该总线的外设。

注意

更多关于时钟树等更多的信息，可以参考<博客>。

外设控制函数

这部分函数用于控制RCC时钟频率。此外，这部分包含以下API：

...

函数介绍

HAL_RCC_DeInit

函数原型：

void HAL_RCC_DeInit(void)

复位RCC时钟到默认状态。

注意：

默认状态如下所示：

• HSI打开且用作系统时钟源。
• HSE和PLL关闭
• CSS，MCO1和MCO2关闭
• 所有中断关闭。

这个函数并不修改以下配置：

• 外设时钟
• LSI，LSE，和RTC时钟

HAL_RCC_OscConfig

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitTypeDef * RCC_OscInitStruct)

通过RCC_OscInitStruct中的参数初始化RCC 晶振的特定参数。

注意：

• 当PLL用作系统时钟的时候，不可以被禁用。
• 该API不适用于将LSE Bypass转换成LSE On或者将LSE On 转化成LSE Bypass。
• 该API不适用于将HSE Bypass转换成HSE On或者将HSE On 转化成HSE Bypass。用户需要首先将转换成HSE OFF，然后在去转换HSE Bypass或者HSE On.

HAL_RCC_ClockConfig

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_ClockConfig(RCC_ClkInitTypeDef * RCC_ClkInitStruct, uint32_t FLatency)

根据特定参数RCC_ClkInitStruct来初始化CPU，AHB，APB系统时钟。

注意：

• CMSIS变量用来存储系统时钟频率，且通过本函数调用的HAL_RCC_GetHCLKFreq()函数来更新数据。

结构体

HAL_StatusTypeDef

这个枚举类型定义了HAL的状态。

typedef enum {
    HAL_OK       = 0x00U,
    HAL_ERROR    = 0x01U,
    HAL_BUSY     = 0x02U,
    HAL_TIMEOUT  = 0x03U
} HAL_StatusTypeDef;

RCC_OscInitTypeDef

OscillatorType(振荡器类型)

/** @defgroup RCC_Oscillator_Type Oscillator Type  */
#define RCC_OSCILLATORTYPE_NONE            ((uint32_t)0x00000000U)
#define RCC_OSCILLATORTYPE_HSE             ((uint32_t)0x00000001U)
#define RCC_OSCILLATORTYPE_HSI             ((uint32_t)0x00000002U)
#define RCC_OSCILLATORTYPE_LSE             ((uint32_t)0x00000004U)
#define RCC_OSCILLATORTYPE_LSI             ((uint32_t)0x00000008U)

HSEState(HSE状态)

/** @defgroup RCC_HSE_Config HSE Config  */
#define RCC_HSE_OFF                      ((uint8_t)0x00U)
#define RCC_HSE_ON                       ((uint8_t)0x01U)
#define RCC_HSE_BYPASS                   ((uint8_t)0x05U)

LSEState(LSE状态)

/** @defgroup RCC_LSE_Config LSE Config  */
#define RCC_LSE_OFF                      ((uint8_t)0x00U)
#define RCC_LSE_ON                       ((uint8_t)0x01U)
#define RCC_LSE_BYPASS                   ((uint8_t)0x05U)

HSIState(HSI状态)

/** @defgroup RCC_HSI_Config HSI Config  */
#define RCC_HSI_OFF                      ((uint8_t)0x00U)
#define RCC_HSI_ON                       ((uint8_t)0x01U)
#define RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT       ((uint32_t)0x10U)

LSIState(LSI状态)

/** @defgroup RCC_LSI_Config LSI Config  */
#define RCC_LSI_OFF                      ((uint8_t)0x00U)
#define RCC_LSI_ON                       ((uint8_t)0x01U)

PLL(PLL初始化)

typedef struct {
    uint32_t PLLState;   /*!PLL状态*/
    uint32_t PLLSource;  /*!RCC_PLLSource: PLL输入时钟源*/
    uint32_t PLLM;       /*!PLLM: PLL VCO输入时钟分割器*/
    uint32_t PLLN;       /*!PLLN: PLL VCO输出时钟乘数器*/
    uint32_t PLLP;       /*!PLLP: 主系统时钟（SYSCLK）分割器*/
    uint32_t PLLQ;       /*!PLLQ: OTG FS，SDIO和RNG时钟分割器*/
} RCC_PLLInitTypeDef;

RCC_ClkInitTypeDef

typedef struct {
    uint32_t ClockType;   /*!时钟类型*/
    uint32_t SYSCLKSource; /*!系统时钟源*/
    uint32_t AHBCLKDivider; /*!AHB时钟预分频器*/
    uint32_t APB1CLKDivider; /*!APB1时钟预分频器*/
    uint32_t APB2CLKDivider; /*!APB2时钟预分频器*/
} RCC_ClkInitTypeDef;

结论

通过适当配置RCC振荡器和时钟系结构件，开发者可以实现对STM32F429的精确控制。在实际应用中，需要注意时钟源的设置和外设时钟的有效使能延时。