原创 stm32库函数学习篇----RCC模块

    其实接触stm32单片机已经有很久了，但就是一直处在入门级的水平不得前进，直接原因是从未用它做个实际的项目，隔段时间沾一下，到目前为止还是一片混沌，就能操作一下IO口而已。最开始接触它是不喜欢用库函数的，总觉得要记的数据结构东西太多，不如用寄存器操作来的简单实在。但是，看了芯片手册后彻底心死了，每个外设寄存器多的数不清，而且功能都非常复杂，唉，还是选择库函数吧。这两天琢磨了不少时间，就学习了它的时钟配置部分，附带点亮一个led灯，很是尴尬,但也记录一下，真正开始我的学习旅程。

上面是stm32时钟布置的局部图，有几个时钟的名称必须注意，它们是：SYSCLK、HCLK、PCLK1还有PCLK2。一定要对准他们指的是那个时钟，因为库函数里面就是用他们的名字做指示。

我用的是3.5版本的库，每次都是用里面的模板做工程。而且我手上的板子是正点原子的F103RBT6，下面就以它作为主体进行时钟配置。

首先，如果在自己的main函数中不作时钟配置，默认时钟是怎么样的呢？

看模板中main函数里这么一段代码

int main(void)
{
  /*!< At this stage the microcontroller clock setting is already configured,
       this is done through SystemInit() function which is called from startup
       file (startup_stm32f10x_xx.s) before to branch to application main.
       To reconfigure the default setting of SystemInit() function, refer to
       system_stm32f10x.c file
     */  

也就是说，进入main函数前，系统已经做了时钟配置，调用的是SystemInit()函数，那么我们就进入此函数看过究竟。

void SystemInit (void)
{
  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
  /* Set HSION bit */
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

  /* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */  
 
  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

  /* Reset HSEBYP bit */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

  /* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;

#ifdef STM32F10X_CL
  /* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;

  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x00FF0000;

  /* Reset CFGR2 register */
  RCC->CFGR2 = 0x00000000;
#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x009F0000;

  /* Reset CFGR2 register */
  RCC->CFGR2 = 0x00000000;     
#else
  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */
  RCC->CIR = 0x009F0000;
#endif /* STM32F10X_CL */
   
#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  #ifdef DATA_IN_ExtSRAM
    SystemInit_ExtMemCtl();
  #endif /* DATA_IN_ExtSRAM */
#endif

  /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
  /* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
  SetSysClock();

#ifdef VECT_TAB_SRAM
  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */
#else
  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */
#endif
}

 其他的我先都不想管，我就看准了这几句：

 /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
那么就是告诉我们，给HCLK、PCLK1和PCLK2的配置是调用 SetSysClock()函数了。

继续跟进此函数，如下：

static void SetSysClock(void)
{
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
  SetSysClockToHSE();
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
  SetSysClockTo24();
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
  SetSysClockTo36();
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
  SetSysClockTo48();
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
  SetSysClockTo56(); 
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
  SetSysClockTo72();
#endif
 
 /* If none of the define above is enabled, the HSI is used as System clock
    source (default after reset) */
}

这其实就告诉我们，SYSCLK的设置就是根据我们定义来设定，如果定义了SYSCLK_FREQ_HSE
，那么SYSCLK就是HSE（默认8MHz），如果定义了SYSCLK_FREQ_24MHz，那么SYSCLK就是24MHz，一次类推。而设置时钟是靠SetSysClockToXX()函数来实现的！

好了，既然这样，我就想继续跟进，去找SetSysClockToXX()，但是惊讶地发现，提示此函数没有定义！为啥，那是因为我去找的刚好是未被编译的，当然找不到定义，事实上这些XX函数都存在在system_stm32f10x.c文件中，但是只有一个能被跟踪找到，那就是对应的宏被定义了的那个。这些定义到底在哪？跟进！得到如下：

//system_stm32f10x.c文件

#if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
/* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */
 #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000
#else
/* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */
/* #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000 */
/* #define SYSCLK_FREQ_36MHz  36000000 */
/* #define SYSCLK_FREQ_48MHz  48000000 */
/* #define SYSCLK_FREQ_56MHz  56000000 */
#define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000
#endif
这下我想起来了，每次用keil建立工程，总是要求预先定义两个宏：USE_STDPERIPH_DRIVER和STM32F10X_MD,原来这儿就体现出作用了！

因为我的芯片是STM32F10X_MD型，所以SYSCLK就被选择了72MHz!

至于static void SetSysClockTo72(void)此函数到底是怎么把SYSCLK设置成为72MHz的，我懒得去管了，代码很长，也在system_stm32f10x.c文件中，说实话我真没兴趣去搞明白，但要知道，在这个函数里，顺便把HLCK、PCLK1和PCLK2都做了默认设置！

话说回来，我真不想去看寄存器操作的，但是，这个函数里面有一个我认为是ST公司的工程师们大意写错了的地方，如下：

 /* HCLK = SYSCLK */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
     
    /* PCLK2 = HCLK */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
   
    /* PCLK1 = HCLK */
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;

从时钟布局图中可以知道，PCLK1的最大时钟为36MHz,PCLK1怎么能等于HCLK呢？此时的HCLK可是72MHz，从下面代码也可看到，确实2分频嘛，那就是36MHz，肯定是注释错了！

以上就是今天看了近一天的库函数的收获，关于RCC，收获微小，但慢慢来吧！