如何对STM32时钟系统RCC进行初始化

　　1、什么是时钟
　　时钟是单片机运行的基础，时钟信号推动单片机内各个部分执行相应的指令。时钟系统就是CPU的脉搏，决定cpu速率，像人的心跳一样 只有有了心跳，人才能做其他的事情，而单片机有了时钟，才能够运行执行指令，才能够做其他的处理 （点灯，串口，ADC），时钟的重要性不言而喻。
　　为什么 STM32 要有多个时钟源呢？
　　STM32本身十分复杂，外设非常多 但我们实际使用的时候只会用到有限的几个外设，使用任何外设都需要时钟才能启动，但并不是所有的外设都需要系统时钟那么高的频率，为了兼容不同速度的设备，有些高速，有些低速，如果都用高速时钟，势必造成浪费 并且，同一个电路，时钟越快功耗越快，同时抗电磁干扰能力也就越弱，所以较为复杂的MCU都是采用多时钟源的方法来解决这些问题。所以便有了STM32的时钟系统和时钟树
　　总括：
　　STM32时钟系统主要的目的就是给相对独立的外设模块提供时钟，也是为了降低整个芯片的耗能。
　　系统时钟，是处理器运行时间基准（每一条机器指令一个时钟周期）
　　时钟是单片机运行的基础，时钟信号推动单片机内各个部分执行相应的指令。
　　一个单片机内提供多个不同的系统时钟，可以适应更多的应用场合。
　　不同的功能模块会有不同的时钟上限，因此提供不同的时钟，也能在一个单片机内放置更多的功能模块。
　　对不同模块的时钟增加开启和关闭功能，可以降低单片机的功耗
　　STM32为了低功耗，他将所有的外设时钟都设置为disable（不使能），用到什么外设，只要打开对应外设的时钟就可以， 其他的没用到的可以还是disable（不使能），这样耗能就会减少。 这就是为什么不管你配置什么功能都需要先打开对应的时钟的原因
　　STM32的时钟系统框图
　　
　　乍一看很吓人，但其实很好理解，我们看系统时钟SYSCLK 的左边 系统时钟有很多种选择，而左边的部分就是设置系统时钟使用那个时钟源，
　　系统时钟SYSCLK 的右边，则是系统时钟通过AHB预分频器，给相对应的外设设置相对应的时钟频率
　　从左到右可以简单理解为 各个时钟源---》系统时钟来源的设置---》各个外设时钟的设置
　　时钟系统
　　1 各个时钟源 （左边的部分）
　　STM32 有4个独立时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE。
　　①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。
　　②、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~16MHz。
　　③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz，提供低功耗时钟。
　　④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
　　其中LSI是作为IWDGCLK（独立看门狗）时钟源和RTC时钟源 而独立使用
　　而HSI高速内部时钟 HSE高速外部时钟 LSI低速内部时钟 这三个经过分频或者倍频 作为系统时钟来使用
　　PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。 通过倍频之后作为系统时钟的时钟源
　　举个例子：Keil编写程序是默认的时钟为72Mhz，其实是这么来的：外部晶振（HSE）提供的8MHz（与电路板上的晶振的相关）通过PLLXTPRE分频器后，进入PLLSRC选择开关，进而通过PLLMUL锁相环进行倍频（x9）后，为系统提供72MHz的系统时钟（SYSCLK）。之后是AHB预分频器对时钟信号进行分频，然后为低速外设提供时钟。
　　或者内部RC振荡器（HSI） 为8MHz /2 为4MHz 进入PLLSRC选择开关，通过PLLMUL锁相环进行倍频（x18）后 为72MHz
　　PS： 网上有很多人说是5个时钟源，这种说法有点问题，学习之后就会发现PLL并不是自己产生的时钟源，而是通过其他三个时钟源倍频得到的时钟
　　2 系统时钟SYSCLK
　　系统时钟SYSCLK可来源于三个时钟源：
　　①、HSI振荡器时钟
　　②、HSE振荡器时钟
　　③、PLL时钟
　　最大为72Mhz
　　
　　3 USB时钟
　　
　　STM32中有一个全速功能的USB模块，其串行接口引擎需要一个频率为48MHz的时钟源。该时钟源只能从PLL输出端获取（唯一的），，可以选择为1.5分频或者1分频，也就是，当需要使用USB模块时，PLL必须使能，并且时钟频率配置为48MHz或72MHz
　　4 把时钟信号输出到外部
　　
　　STM32可以选择一个时钟信号输出到MCO脚（PA8）上，可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟。可以把时钟信号输出供外部使用
　　5 系统时钟通过AHB分频器给外设提供时钟（右边的部分） 重点
　　从左到右可以简单理解为 系统时钟---》AHB分频器---》各个外设分频倍频器 ---》 外设时钟的设置
　　右边部分为：系统时钟SYSCLK通过AHB分频器分频后送给各模块使用，AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：
　　①内核总线：送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
　　②Tick定时器：通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
　　③I2S总线：直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
　　④APB1外设：送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB1外设使用（PCLK1，最大频率36MHz），另一路送给通用定时器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2-7使用。
　　⑤APB2外设：送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB2外设使用（PCLK2，最大频率72MHz），另一路送给高级定时器。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器1和定时器8使用。
　　另外，APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用，分频后送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
　　需要注意的是，如果 APB 预分频器分频系数是 1，则定时器时钟频率 （TIMxCLK） 为 PCLKx。否则，定 时器时钟频率将为 APB 域的频率的两倍：TIMxCLK = 2xPCLKx。
　　APB1和APB2的对应外设
　　F1系列
　　
　　APB1上面连接的是低速外设，包括电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、USART2、USART3、UART4、UART5、SPI2、SP3等；
　　而APB2上面连接的是高速外设，包括UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、ADC3、所有的普通I/O口（PA-PE）、第二功能I/O（AFIO）口等。
　　F4系列
　　
　　这个和F1系列类似，我们就举几个特殊的
　　APB2总线：高级定时器timer1， timer8以及通用定时器timer9， timer10， timer11 UTART1，USART6
　　APB1总线：通用定时器timer2~timer5，通用定时器timer12~timer14以及基本定时器timer6，timer7 UTART2~UTART5
　　F4系列的系统时钟频率最高能到168M
　　具体 可以在 stm32f10x_rcc.h 和stm32f40x_rcc.h 中查看
　　或者通过 STM32参考手册搜索“系统架构”或者“系统结构” 查看外设挂在哪个时钟下，
　　RCC相关寄存器：
　　这里我们以F1系列为例
　　RCC 寄存器结构，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x.h”中定义如下：
　　1059行-》 1081行。：
　　typedef struct
　　{
　　vu32 CR; //HSI，HSE，CSS，PLL等的使能
　　vu32 CFGR; //PLL等的时钟源选择以及分频系数设定
　　vu32 CIR; // 清除/使能 时钟就绪中断
　　vu32 APB2RSTR; //APB2线上外设复位寄存器
　　vu32 APB1RSTR; //APB1线上外设复位寄存器
　　vu32 AHBENR; //DMA，SDIO等时钟使能
　　vu32 APB2ENR; //APB2线上外设时钟使能
　　vu32 APB1ENR; //APB1线上外设时钟使能
　　vu32 BDCR; //备份域控制寄存器
　　vu32 CSR;
　　} RCC_TypeDef;
　　可以对上上面的时钟框图和RCC寄存器来学习，对STM32的时钟系统有个大概的了解 其实也就是我们上面介绍的流程，理解了自然也就能写出来
　　RCC初始化：
　　这里我们使用HSE（外部时钟），正常使用的时候也都是使用外部时钟
　　使用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：
　　1、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;
　　2、打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;
　　3、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;
　　4、设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig;
　　5、设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config;
　　6、设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config;
　　7、设置PLL RCC_PLLConfig;
　　8、打开PLL RCC_PLLCmd（ENABLE）;
　　9、等待PLL工作 while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET）
　　10、设置系统时钟 RCC_SYSCLKConfig;
　　11、判断是否PLL是系统时钟 while（RCC_GetSYSCLKSource（） ！= 0x08）
　　12、打开要使用的外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd（）/RCC_APB1PeriphClockCmd（）
　　代码实现：
　　对RCC的配置函数（使用外部8MHz晶振）
　　系统时钟72MHz，APH 72MHz，APB2 72MHz，APB1 32MHz，USB 48MHz TIMCLK=72M
　　void RCC_Configuration（void）
　　{
　　//----------使用外部RC晶振-----------
　　RCC_DeInit（）; //初始化为缺省值
　　RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）; //使能外部的高速时钟
　　while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_HSERDY） == RESET）; //等待外部高速时钟使能就绪
　　FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）; //Enable Prefetch Buffer
　　FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）; //Flash 2 wait state
　　RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）; //HCLK = SYSCLK
　　RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）; //PCLK2 = HCLK
　　RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）; //PCLK1 = HCLK/2
　　RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1，RCC_PLLMul_9）; //PLLCLK = 8MHZ * 9 =72MHZ
　　RCC_PLLCmd（ENABLE）; //Enable PLLCLK
　　while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET）; //Wait till PLLCLK is ready
　　RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）; //Select PLL as system clock
　　while（RCC_GetSYSCLKSource（）！= 0x08）; //Wait till PLL is used as system clock source
　　//---------打开相应外设时钟--------------------
　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）; //使能APB2外设的GPIOA的时钟
　　}
　　也就是我们时钟树框图从左到右的配置，
　　时钟监视系统（CSS）
　　
　　STM32还提供了一个时钟监视系统（CSS），用于监视高速外部时钟（HSE）的工作状态。倘若HSE失效，会自动切换（高速内部时钟）HSI作为系统时钟的输入，保证系统的正常运行。