本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

一、什么是RCC时钟

RCC: reset clock control 复位和时钟控制器

二、关于RCC时钟相关代码

记得最开始没有配置固件库的时候，我们都需要写一个函数来避免编译器报错。

void SystemInit()
{
}

为什么呢，因为这个函数就是配置时钟相关的函数，我们就来看看这个函数相关的源代码在这里插入图片描述

进去过后我们可以看到有一个设置系统时钟函数在这里插入图片描述在按F12我们就能看到时钟相关的函数了

可以看到这里的时钟有着不同的速度，代表不同的时钟。

三、时钟树讲解

在我们F103官方手册上我们可以看到一个时钟树在这里插入图片描述

3.1 时钟

3.1.1 HSE时钟

HSE：High Speed External Clock sighal （高速的外部时钟）控制：RCC_CR时钟控制寄存器的位16：HSEON 来源：无源晶振（4-16M），通常使用8M 对应框图：在这里插入图片描述相关的寄存器

3.1.2 HSI时钟

HSE：High Speed Internal Clock sighal （高速的内部时钟）控制：RCC_CR时钟控制寄存器的位0：HSEON 来源：芯片内部，大小位8M，当HSE故障的时候，系统时钟就会自动切换到HSI，直到HSE启动成功对应框图：在这里插入图片描述相关的寄存器

3.1.3 RLLCLK时钟

RLLCLK：锁相环时钟来源：HSI/2、HSE经过倍频所得控制:GFGR:RLLXTPRE、RLLMUL 注意事项：PLL时钟源头使用HIS/2的时候，PLLMUL最大只能是16M，这个时候PLLCLK最大只能是64M，小于ST官方推荐的最大时钟72M 对应框图：在这里插入图片描述相关的详细原理可以去看火哥的视屏讲解。

3.1.4 SYSCLK时钟

SYSCLK：系统时钟来源：HSI、HSE、RLLCLK 控制:GFGR:SW 注意事项：通常配置是SYSCLK = RLLCLK = 72M 对应框图：在这里插入图片描述

3.1.5 HCLK时钟

HCLK: AHB高速总线时钟，速度最高为72M，为AHB总线的外设的提供时钟，来源：系统时钟分频得到，一般设置HCLK = SYSCLK = 72M 控制：CFGR:HPRE 对应框图：在这里插入图片描述

3.1.6 PCLK1时钟

PCLK1: APB1低速总线时钟，速度最高为36M，为AP1总线的外设的提供时钟，来源：系统时钟分频得到，一般设置PCLK1 = HCLK/2 = 36M 控制：RCC_CFGR时钟配置寄存器的PPRE1位对应框图：在这里插入图片描述

3.1.7 PCLK2时钟

PCLK2: APB2高速总线时钟，速度最高为72M，为APB2总线的外设的提供时钟，来源：系统时钟分频得到，一般设置PCLK2 = HCLK= 72M 控制：RCC_CFGR时钟配置寄存器的PPRE2位对应框图：在这里插入图片描述

3.1.7 RTC时钟

RTC: 为芯片内部的RTC外设提供时钟（独立看门狗时钟 real time）来源：HSE_RTC、LSE、LSI 控制：RCC备份域控制寄存器RCC_BDCR;RECSEL位对应框图：在这里插入图片描述

3.1.8 MCO输出时钟

MCO: 微控制器时钟输出引脚，又PAB复用所得来源：HSE、HSI、SYSCLK、PLCLK/2 控制：CRGR:MCO 对应框图：在这里插入图片描述到这里基本上所有时钟都说完了。可以去看看野火的视频，中级篇第一个视频。

四、使用HSE配置时钟系统来改变灯的闪烁

同样的，我们使用之前的固件库，复制一份，并在USER里面新建一个RCC文件夹，创建两个bsp_rccclkconfig.c 和 bsp_rccclkconfig.h文件，添加进来。

我们参考一下STM32官方的源代码

static void SetSysClockToHSE(void)
{__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
  
  /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/    
  /* Enable HSE */    
  RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
 
  /* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
  do
  {
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
    StartUpCounter++;  
  } while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));

  if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x01;
  }
  else
  {
    HSEStatus = (uint32_t)0x00;
  }  

  if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
  {

#if !defined STM32F10X_LD_VL && !defined STM32F10X_MD_VL && !defined STM32F10X_HD_VL
    /* Enable Prefetch Buffer */
    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;

    /* Flash 0 wait state */
    FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);

#ifndef STM32F10X_CL
    FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_0;
#else
    if (HSE_VALUE <= 24000000)
	{
      FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_0;
	}
	else
	{
      FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_1;
	}
#endif /* STM32F10X_CL */
#endif
 
    /* 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_DIV1;
    
    /* Select HSE as system clock source */
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_HSE;    

    /* Wait till HSE is used as system clock source */
    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x04)
    {
    }
  }
  else
  { /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clock 
         configuration. User can add here some code to deal with this error */
  }  
}

我们自己配置bsp_rccclkconfig.c 这里面很多时钟相关的东西，所以我们需要打开stm32f10x_rcc.h这个库在这里插入图片描述我们可以直接跳到最后，这里有很多函数名，大概书写的这个函数的作用。

避免之前的时钟干扰，我们先将直线的时钟复位

//原型 void RCC_DeInit(void);
// 12 复位所有时钟
RCC_DeInit();

下面的就按照源代码的步骤进行调库处理按照我源代码的顺序，我们第一步需要去使能HSE

使能HSE

//原型 void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);
// 1 使能HSE ,并等待HSE稳定。
	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

// 2 等待HSE启动稳定，并做超时处理。判断启动成功和失败

//原型 ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);
ErrorStatus  HSEStatus;
HSEStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
	// 3 HSE 启动成功，则继续往下处理。
	if(HSEStatus == SUCCESS)
	{
		//如果成功，则开始执行
	}else
	{
		//如果失败则打印失败的消息
	}

设定我们启动HSE成功条件下。我们第一步就是使能FLASH预存缓冲

//原型 void FLASH_PrefetchBufferCmd(uint32_t FLASH_PrefetchBuffer);
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

设置SYSCLK 周期与闪存访问时间的比例，这里统一设置成 2，因为设置成 2 的时候，SYSCLK 低于 48M 也可以工作，如果设成 0 或者 1 的时候，如果配置的 SYSCLK 超出了范围的话，则会进入硬件错误，程序就死了。

//原型 void FLASH_SetLatency(uint32_t FLASH_Latency);
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

设置 AHB、APB2、APB1 预分频因子

//原型 void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);
//原型 void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);
//原型 void RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);
RCC_HCLKConfig(RCC_HCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

配置锁相环时钟

//原型 void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_x);
/*设置锁相环时钟的来源和频率*/

使锁相环时钟使能

//原型 void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);
RCC_PLLCmd(ENABLE);

等待系统稳定，并把锁相环时钟配置为系统时钟，判断读取状态

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
		{
			// 10 选择系统时钟来源
			RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
			// 11 读取时钟切换状态，确保PLLCLK被选为系统时钟
			while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0X08)
			{
					
			}
		}

RCC_PLLMul_x 最高只能配置为16.

思路就是这样，，如果不知道函数返回值的意思，我们可以用F12进入到相关的函数解释里面，会有大概的解释我们看一下完整的代码 bsp_rccclkconfig.h

#ifndef _BSP_RCCCLKCONFIG_H
#define _BSP_RCCCLKCONFIG_H

#include "stm32f10x.h"

void HSE_SetSysClk(uint32_t RCC_PLLMul_x);


#endif /*_BSP_RCCCLKCONFIG_H*/

bsp_rccclkconfig.c

#include "bsp_rccclkconfig.h"

void HSE_SetSysClk(uint32_t RCC_PLLMul_x)
{
	//声明写在最前，不然会报错
	ErrorStatus  HSEStatus;
	// 12 复位所有时钟
	RCC_DeInit();
	// 1 使能HSE ,并等待HSE稳定。
	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
	// 2 等待HSE启动稳定，并做超时处理。
	HSEStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
	// 3 HSE 启动成功，则继续往下处理。
	if(HSEStatus == SUCCESS)
	{
		// 4 使能 FLASH 预存取缓冲区
		FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
		// 5 SYSCLK 周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成 2
		FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
		// 6 设置 AHB、APB2、APB1 预分频因子
		RCC_HCLKConfig(RCC_HCLK_Div1);
		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
		// 7 配置PLLCLK
		RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_x);
		// 8 使能 PLL
		RCC_PLLCmd(ENABLE);
		// 9 等待PLL稳定
		while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
		{
			// 10 选择系统时钟来源
			RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
			// 11 读取时钟切换状态，确保PLLCLK被选为系统时钟
			while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0X08)
			{
					
			}
		}
	}else
	{
			//打印错误信息
	}
}

我们还是采用之前的闪烁灯的代码 bsp_led.h

#ifndef 	_BSP_LED_H
#define 	_BSP_LED_H

#include 	"stm32f10x.h"

#define LED_GPIO_PORT 	GPIOB
#define LED_GPIO_CLK 		RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED_GPIO_PIN		GPIO_Pin_1

void LED_CONFIG(void);

#endif	 /*_BSP_LED_H*/

bsp_led.c

#include "bsp_led.h"
/*延时函数*/
void Delay(uint32_t count)
{
		for(; count!= 0; count--);
}
	
void LED_CONFIG(void)
{
		/*定义一个 GPIO_InitTypeDef 类型的结构体*/
		GPIO_InitTypeDef LED_CONFIG;
		/*打开APB2上 GPIOB的时钟*/
		RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_GPIO_CLK, ENABLE);
		/*配置GPIO口的输出*/
		LED_CONFIG.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
		LED_CONFIG.GPIO_Pin   =	LED_GPIO_PIN;
		LED_CONFIG.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
		
		GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &LED_CONFIG);

	while(1)
	{
			/*配置低电平输入   亮灯*/
			GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN);
			Delay (0xFFFFF);		//延时等待
			/*配置高电平输入    灭灯*/
			GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN);
			Delay (0xFFFFF);		//延时等待
	}	
}

main.c

#include "stm32f10x.h"    //默认是在当前文件夹
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_rccclkconfig.h"
int main(void)
{
	//通过修改返回值，来改变灯的闪烁频率
	//默认配置72M，也就是 RCC_PLLMul_9 原来内部默认是8M   8*9 = 72M，我们这里可以改大改小	
	HSE_SetSysClk(RCC_PLLMul_16);
	LED_CONFIG();

}

这样就可以看到我们配置不同的频率，我们灯在同一的延时下，延时的时长是不一样的。

五、使用 HSI 配置系统时钟

HSI 设置系统时钟函数跟 HSE 设置系统时钟函数在原理上是一样的，有一个区别的地方就是，HSI 必须 2 分频之后才能作为 PLL 的时钟来源，所以使用 HSI 时，最大的系统时钟 SYSCLK只能是 HSI/216=416=64MHZ。函数调用举例：HSI_SetSysClock(RCC_PLLMul_9); 则设置系统时钟为：8 / 2 MHZ * 9 =36MHZ。我们基本不需要修改什么，把HSE换成HSI就好了

bsp_rccclkconfig.h

#ifndef _BSP_RCCCLKCONFIG_H
#define _BSP_RCCCLKCONFIG_H

#include "stm32f10x.h"

void HSE_SetSysClk(uint32_t RCC_PLLMul_x);
void HSI_SetSysClk(uint32_t RCC_PLLMul_x);

#endif /*_BSP_RCCCLKCONFIG_H*/