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如何在STM32上去正确使用内部RC振荡器呢
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STM32
rc振荡器
固件库
如何在
STM32
上去正确使用内部RC振荡器呢？
怎样去编写STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数呢？
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（1）
仇春灵
2021-11-23 11:56:40
在STM32上如果不使用外部晶振，OSC_IN和OSC_OUT的接法
如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振，请按照下面方法处理：
1）对于100脚或144脚的产品，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。
2）对于少于100脚的产品，有2种接法：
2.1）OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。
2.2）分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1，再配置PD0和PD1为推挽输出并输出’0’。此方法可以减小功耗并（相对上面2.1）节省2个外部电阻。
HSI内部8MHz的RC振荡器的误差在1%左右，内部RC振荡器的精度通常比用HSE（外部晶振）要差上十倍以上。STM32的ISP就是用（HSI）内部RC振荡器。
STM32时钟系统
在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
①HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。
②HSE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。
③LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。
④LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤PLL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。
用户可通过多个预分频器配置AHB总线、高速APB2总线和低速APB1总线的频率。AHB和APB2域的最大频率是72MHZ。APB1域的最大允许频率是36MHZ。SDIO接口的时钟频率固定为HCLK/2。
40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用，另外它还可以被选择为实时时钟RTC的时钟源。另外，实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE，或者是HSE的128分频。RTC的时钟源通过RTCSEL［1:0］来选择。
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，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。
另外，STM32还可以选择一个PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟SYSCLK输出到MCO脚（PA8）上。系统时钟SYSCLK，是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源，它可选择为PLL输出、HSI或者HSE，（一般程序中采用PLL倍频到72Mhz）在选择时钟源前注意要判断目标时钟源是否已经稳定振荡。Max=72MHz，它分为2路，1路送给I2S2、I2S3使用的I2S2CLK，I2S3CLK；另外1路通过AHB分频器分频（1/2/4/8/16/64/128/256/512）分频后送给以下8大模块使用：
① 送给SDIO使用的SDIOCLK时钟。
② 送给FSMC使用的FSMCCLK时钟。
③ 送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
④ 通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟（SysTick）。
⑤ 直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
⑥ 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），另一路送给定时器（Timer2-7）2、3、4倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2、3、4、5、6、7使用。
⑦ 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），另一路送给定时器（Timer1、Timer8）1、2倍频器使用。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，分频后得到ADCCLK时钟送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
⑧ 2分频后送给SDIO AHB接口使用（HCLK/2）。
时钟输出的使能控制
在以上的时钟输出中有很多是带使能控制的，如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等。
当需要使用某模块时，必需先使能对应的时钟。需要注意的是定时器的倍频器，当APB的分频为1时，它的倍频值为1，否则它的倍频值就为2。
连接在APB1（低速外设）上的设备有：电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、 Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模块虽然需要一个单独的48MHz时钟信号，但它应该不是供USB模块工作的时钟，而只是提供给串行接口引擎（SIE）使用的时钟。USB模块工作的时钟应该是由APB1提供的。
连接在APB2（高速外设）上的设备有：GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO
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（）
下面是STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数（使用外部8MHz晶振）
void RCC_Configuration（void）
{
RCC_DeInit（）;
RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）; //RCC_HSE_ON——HSE晶振打开（ON）
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;
if（HSEStartUpStatus == SUCCESS） //SUCCESS：HSE晶振稳定且就绪
{
RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）; //RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟 = 系统时钟
RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）; //RCC_HCLK_Div1——APB2时钟 = HCLK
RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）; //RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2
FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）; //FLASH_Latency_2 2延时周期
FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）; // 预取指缓存使能
RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1， RCC_PLLMul_9）;
// PLL的输入时钟 = HSE时钟频率；RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9
RCC_PLLCmd（ENABLE）;
while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET） ;
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）;
//RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——选择PLL作为系统时钟
while（RCC_GetSYSCLKSource（） ！= 0x08）; //0x08：PLL作为系统时钟
}
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |
RCC_APB2Periph_GPIOC ， ENABLE）;
//RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD时钟
}
在STM32上如果不使用外部晶振，OSC_IN和OSC_OUT的接法
如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振，请按照下面方法处理：
1）对于100脚或144脚的产品，OSC_IN应接地，OSC_OUT应悬空。
2）对于少于100脚的产品，有2种接法：
2.1）OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。
2.2）分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1，再配置PD0和PD1为推挽输出并输出’0’。此方法可以减小功耗并（相对上面2.1）节省2个外部电阻。
HSI内部8MHz的RC振荡器的误差在1%左右，内部RC振荡器的精度通常比用HSE（外部晶振）要差上十倍以上。STM32的ISP就是用（HSI）内部RC振荡器。
STM32时钟系统
在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
①HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。
②HSE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。
③LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。
④LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤PLL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。
用户可通过多个预分频器配置AHB总线、高速APB2总线和低速APB1总线的频率。AHB和APB2域的最大频率是72MHZ。APB1域的最大允许频率是36MHZ。SDIO接口的时钟频率固定为HCLK/2。
40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用，另外它还可以被选择为实时时钟RTC的时钟源。另外，实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE，或者是HSE的128分频。RTC的时钟源通过RTCSEL［1:0］来选择。
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，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。
另外，STM32还可以选择一个PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟SYSCLK输出到MCO脚（PA8）上。系统时钟SYSCLK，是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源，它可选择为PLL输出、HSI或者HSE，（一般程序中采用PLL倍频到72Mhz）在选择时钟源前注意要判断目标时钟源是否已经稳定振荡。Max=72MHz，它分为2路，1路送给I2S2、I2S3使用的I2S2CLK，I2S3CLK；另外1路通过AHB分频器分频（1/2/4/8/16/64/128/256/512）分频后送给以下8大模块使用：
① 送给SDIO使用的SDIOCLK时钟。
② 送给FSMC使用的FSMCCLK时钟。
③ 送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
④ 通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟（SysTick）。
⑤ 直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
⑥ 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），另一路送给定时器（Timer2-7）2、3、4倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2、3、4、5、6、7使用。
⑦ 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），另一路送给定时器（Timer1、Timer8）1、2倍频器使用。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，分频后得到ADCCLK时钟送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
⑧ 2分频后送给SDIO AHB接口使用（HCLK/2）。
时钟输出的使能控制
在以上的时钟输出中有很多是带使能控制的，如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等。
当需要使用某模块时，必需先使能对应的时钟。需要注意的是定时器的倍频器，当APB的分频为1时，它的倍频值为1，否则它的倍频值就为2。
连接在APB1（低速外设）上的设备有：电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、 Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模块虽然需要一个单独的48MHz时钟信号，但它应该不是供USB模块工作的时钟，而只是提供给串行接口引擎（SIE）使用的时钟。USB模块工作的时钟应该是由APB1提供的。
连接在APB2（高速外设）上的设备有：GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO
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（）
下面是STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数（使用外部8MHz晶振）
void RCC_Configuration（void）
{
RCC_DeInit（）;
RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）; //RCC_HSE_ON——HSE晶振打开（ON）
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;
if（HSEStartUpStatus == SUCCESS） //SUCCESS：HSE晶振稳定且就绪
{
RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）; //RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟 = 系统时钟
RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）; //RCC_HCLK_Div1——APB2时钟 = HCLK
RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）; //RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2
FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）; //FLASH_Latency_2 2延时周期
FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）; // 预取指缓存使能
RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1， RCC_PLLMul_9）;
// PLL的输入时钟 = HSE时钟频率；RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9
RCC_PLLCmd（ENABLE）;
while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET） ;
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）;
//RCC_SYSCLKSource_PLLCLK——选择PLL作为系统时钟
while（RCC_GetSYSCLKSource（） ！= 0x08）; //0x08：PLL作为系统时钟
}
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |
RCC_APB2Periph_GPIOC ， ENABLE）;
//RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC时钟
//RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD时钟
}
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