1、STM32F407时钟树

2、系统时钟相关的结构

• HSE高速外部时钟信号

• 锁相环PLL

锁相环的主要作用就是对时钟进行倍频，然后把时钟输出到各个功能部件。PLL有两个，一个主PLL，另一个是专用的PLLI2S，他们均有HSE或者HSI提供时钟输入信号。

• 系统时钟SysCLK

系统时钟的来源可以时HSI/PLLCLK/HSE.

• AHB总线时钟HCLK

系统时钟SYSCLK经过AHB预分频器分频之后得到的时钟就是AHB总线时钟，即HCLK。分频因子可以是1/2/4/8/16/64/128/256/512。

• APB2总线时钟PCLK2

PCLK2是高速的总线时钟，SYM32F407最高84MHz.片上高速的外设就是挂载在这条总线上，比如全部的GPIO,USART1,SPI1等。

• APB1总线时钟PCLK1

PCLK1是低俗的总线时钟，SYM32F407最高42MHz.片上的低速外设都挂载在这条总线上，比如USART2/3/4/5、SPI2/3、I2C1/2等。

3、其他时钟

RTC时钟

通常用LSE给RTC提供时钟，大小32.768KHz。LSE由外接的晶体谐振器产生，所配的谐振器精度要高，不然很容易不起振。

独立看门狗时钟

独立看门狗时钟有内部的低速时钟LSI提供，大小为32KHz。

I2S时钟

PHY以太网时钟

STM32F407要想实现以太网功能，除了本身内置的MAC之外，还需要外接一个PHY芯片（DP83848或者LAN8720）。

USB PHY时钟

STM32F407没有集成PHY，要想实现USB高速传输的话，必须外置USB PHY芯片，常用的USB3300.

MCO时钟输出

MCO是微控制器时钟输出引脚。

4、配置系统时钟

如果使用库函数编程，在程序来到main函数之前，启动文件stratup_stm32f40xxx.s已经调用了SystemInit()函数把系统时钟初始化为168MHz。

SystemInit()函数位与system_stm32f4xx.c中定义。

如果我们需要将系统时钟设置低一点或者超频的话，最好自行写一个系统时钟配置文件。

（1）硬件

RCC

用户标签	引脚名称	引脚功能	GPIO模式	上拉或下拉
LED1	PF9	GPIO_Output	推挽输出	无

（2）软件设计

编写两个文件用来存放RCC系统时钟配置函数。

my_clkconfig.h/my_clkconfig.c

（3）编程要点

1. 开启HSE/HSI，并等待HSE/HSI稳定。

2. 设置AHB/APB2/APB1的预分频因子。

3. 设置PLL的时钟来源，设置VCO输入时钟分频因子PLL_M，设置VCO输出时钟倍频因子PLL_N，设置PLLCLK时钟分频因子PLL_P，设置OTG FS/SDIO/RNG时钟分频因子PLL_Q.

4. 开启PLL，并等待PLL稳定

5. 把PLLCLK切换为系统时钟SYSCLK。

6. 读取时钟切换状态，确保PLLCLK被选为系统时钟。

（4）相关库函数

void    RCC_DeInit(void);//去初始化
void    RCC_HSEConfig(uint8_t RCC_HSE);//是能HSE  参数RCC_HSE_ON
ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);//等待HSE启动，返回值SUCCESS/ERROR
void    RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t PLLM, uint32_t PLLN, uint32_t PLLP, uint32_t PLLQ, uint32_t PLLR);//主PLL设置
/*参数RCC_PLLSource PLL输入时钟资源（RCC_PLLSource_HSI/RCC_PLLSource_HSE） 
参数PLLM 指定PLL VCO输入时钟的分频因数（0~63） 
参数PLLN 指定PLL VCO输出时钟的倍增系数（50~432），正确设置PLLN参数，以确保VCO输出频率在100到432 MHz之间。
参数PLLP 指定主系统时钟（SYSCLK）的分频因子（2/4/6/8） 
参数PLLQ 指定OTG FS、SDIO和RNG时钟的分频因子（4~15）
参数PLLR 指定STM32F446xx设备中I2S、SAI、SYSTEM、SPDIF的分频因子
如果在应用程序中使用USB OTG FS，则必须正确设置PLLQ参数，以使USB具有48 MHz时钟。然而，SDIO和RNG需要低于或等于48 MHz的频率才能正常工作。
*/
void    RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);//AHB预分频因子
/*参数
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div1: AHB clock = SYSCLK
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div2: AHB clock = SYSCLK/2
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div4: AHB clock = SYSCLK/4
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div8: AHB clock = SYSCLK/8
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div16: AHB clock = SYSCLK/16
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div64: AHB clock = SYSCLK/64
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div128: AHB clock = SYSCLK/128
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div256: AHB clock = SYSCLK/256
  *            @arg RCC_SYSCLK_Div512: AHB clock = SYSCLK/512
*/
void    RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);//设置高速总线APB2时钟
/*参数  
  *            @arg RCC_HCLK_Div1:  APB2 clock = HCLK
  *            @arg RCC_HCLK_Div2:  APB2 clock = HCLK/2
  *            @arg RCC_HCLK_Div4:  APB2 clock = HCLK/4
  *            @arg RCC_HCLK_Div8:  APB2 clock = HCLK/8
  *            @arg RCC_HCLK_Div16: APB2 clock = HCLK/16
  */
void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);//设置低速总线APB1时钟
/*参数
  *            @arg RCC_HCLK_Div1:  APB1 clock = HCLK
  *            @arg RCC_HCLK_Div2:  APB1 clock = HCLK/2
  *            @arg RCC_HCLK_Div4:  APB1 clock = HCLK/4
  *            @arg RCC_HCLK_Div8:  APB1 clock = HCLK/8
  *            @arg RCC_HCLK_Div16: APB1 clock = HCLK/16
*/
void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);//使能主PLL
FlagStatus  RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);//检查指定的RCC标志是否被置位
/*参数
  *            @arg RCC_FLAG_HSIRDY: HSI oscillator clock ready
  *            @arg RCC_FLAG_HSERDY: HSE oscillator clock ready
  *            @arg RCC_FLAG_PLLRDY: main PLL clock ready
  *            @arg RCC_FLAG_PLLI2SRDY: PLLI2S clock ready
  *            @arg RCC_FLAG_PLLSAIRDY: PLLSAI clock ready (only for STM32F42xxx/43xxx/446xx/469xx/479xx devices)
  *            @arg RCC_FLAG_LSERDY: LSE oscillator clock ready
  *            @arg RCC_FLAG_LSIRDY: LSI oscillator clock ready
  *            @arg RCC_FLAG_BORRST: POR/PDR or BOR reset
  *            @arg RCC_FLAG_PINRST: Pin reset
  *            @arg RCC_FLAG_PORRST: POR/PDR reset
  *            @arg RCC_FLAG_SFTRST: Software reset
  *            @arg RCC_FLAG_IWDGRST: Independent Watchdog reset
  *            @arg RCC_FLAG_WWDGRST: Window Watchdog reset
  *            @arg RCC_FLAG_LPWRRST: Low Power reset
*/
void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);//设置系统时钟
/*参数
  *            @arg RCC_SYSCLKSource_HSI: HSI selected as system clock source
  *            @arg RCC_SYSCLKSource_HSE: HSE selected as system clock source
  *            @arg RCC_SYSCLKSource_PLLCLK: PLL selected as system clock source (RCC_SYSCLKSource_PLLPCLK for STM32F446xx devices)
  *            @arg RCC_SYSCLKSource_PLLRCLK: PLL R selected as system clock source only for STM32F412xG, STM32F413_423xx and STM32F446xx devices
*/
uint8_t RCC_GetSYSCLKSource(void);//返回时钟源状态
/*返回值
  *              - 0x00: HSI used as system clock
  *              - 0x04: HSE used as system clock
  *              - 0x08: PLL used as system clock (PLL P for STM32F446xx devices)
  *              - 0x0C: PLL R used as system clock (only for STM32F412xG, STM32F413_423xx and STM32F446xx devices)
*/

（5）编写设置系统时钟的函数

我们可以仿照系统库文件System_stm32f4xx.c中的SetSysClock(void)函数编写自己的时钟设置函数。

在编写时钟函数之前，我们首先要确认时钟各个分频器的参数。在STM32官方软件STM32CubeMX中可以非常简单的可视化确定时钟参数。

//系统时钟设置为168MHz时
void SetSysCLKto168()
{
	//uint32_t HSEstatus = 0;
	RCC_DeInit();
	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
	if(RCC_WaitForHSEStartUp() == SUCCESS)
	{
		//调压器电压输出级别配置为1，以便在器件为最大频率
		//工作时使性能和功耗实现平衡
		RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;
		PWR->CR |= PWR_CR_VOS;
        
         RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE,4,168,2,4);
		RCC_PLLCmd(ENABLE);
		while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
		{
		}
        
        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
		while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
		{
		}
		
		RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);
		
		//配置FLASH预取指，指令缓存，数据缓存和等待状态
		FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN |FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS;		
	}else{
		//HSE启动失败
	}
}
//系统时钟设置为84MHz时
void SetSysCLKto84()
{
	RCC_DeInit();
	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
	if(RCC_WaitForHSEStartUp() == SUCCESS)
	{
		//调压器电压输出级别配置为1，以便在器件为最大频率
		//工作时使性能和功耗实现平衡
		RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;
		PWR->CR |= PWR_CR_VOS;
        
		RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE,4,84,2,4);
		RCC_PLLCmd(ENABLE);
		while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
		{
		}
        
        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
		while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
		{
		}	
        
		RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
		
		//配置FLASH预取指，指令缓存，数据缓存和等待状态
		FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN |FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS;	
	}else{
		//HSE启动失败
	}	
}

5、库使用流程

6、注意事项

区别不同系列单片机的库函数的不同，比如STM32F1和STM32F4的PLL_Config()函数的参数就不一样。

使用for循环的延时函数会影响按键的灵敏度。