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STM32F4系列时钟配置

1.引言

时钟配置是嵌入式系统开发中非常重要的一步，特别是在高性能的STM32F4系列微控制器中。时钟配置直接影响系统的性能、功耗和稳定性。本节将详细介绍STM32F4系列的时钟配置原理和方法，包括系统时钟、外部时钟、内部时钟以及PLL（Phase-LockedLoop）的配置。

2.系统时钟概述

STM32F4系列微控制器的系统时钟源可以是内部时钟（HSI）或外部时钟（HSE），并通过PLL进行倍频。系统时钟的选择和配置决定了微控制器的运行速度和性能。

2.1内部时钟HSI

内部时钟HSI是出厂时默认启用的时钟源，频率为16MHz。它不需要外部晶振，适合快速启动和低功耗应用。

//启用HSI时钟

voidEnableHSI(void){

//设置HSI时钟为系统时钟源

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_SWS_HSI;

//启用HSI时钟

RCC-CR|=RCC_CR_HSION;

//等待HSI时钟就绪

while(!(RCC-CRRCC_CR_HSIRDY)){

//等待

}

//选择HSI时钟作为系统时钟源

RCC-CFGR=~RCC_CFGR_SW;

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_SW_HSI;

//等待系统时钟源切换完成

while((RCC-CFGRRCC_CFGR_SWS)!=RCC_CFGR_SWS_HSI){

//等待

}

}

2.2外部时钟HSE

外部时钟HSE需要外部晶振或时钟源，频率范围为4-26MHz。它可以提供更精确的时钟源，适合需要高精度的应用。

//启用HSE时钟

voidEnableHSE(void){

//设置HSE时钟为系统时钟源

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_SWS_HSE;

//启用HSE时钟

RCC-CR|=RCC_CR_HSEON;

//等待HSE时钟就绪

while(!(RCC-CRRCC_CR_HSERDY)){

//等待

}

//选择HSE时钟作为系统时钟源

RCC-CFGR=~RCC_CFGR_SW;

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_SW_HSE;

//等待系统时钟源切换完成

while((RCC-CFGRRCC_CFGR_SWS)!=RCC_CFGR_SWS_HSE){

//等待

}

}

2.3PLL配置

PLL可以将低频时钟源倍频到更高的频率，从而提高系统的运行速度。STM32F4系列的PLL支持多种配置，包括输入时钟源、倍频因子和分频因子等。

//配置PLL

voidConfigurePLL(void){

//使能PLL

RCC-CR|=RCC_CR_PLLON;

//等待PLL就绪

while(!(RCC-CRRCC_CR_PLLRDY)){

//等待

}

//配置PLL输入时钟源为HSE

RCC-CFGR=~RCC_CFGR_PLLSRC;

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_PLLSRC_HSE;

//配置PLL倍频因子

RCC-CFGR=~RCC_CFGR_PLLMUL;

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_PLLMUL4;//选择倍频因子为4

//选择PLL作为系统时钟源

RCC-CFGR=~RCC_CFGR_SW;

RCC-CFGR|=RCC_CFGR_SW_PLL;

//等待系统时钟源切换完成

while((RCC-CFGRRCC_CFGR_SWS)!=RCC_CFGR_SWS_PLL){

//等待

}

}

3.时钟树

STM32F4系列的时钟树是一个复杂的时钟分频和选择系统，通过时钟树可以详细了解各个时钟源的分频和输出情况。

3.1时钟树结构

时钟树包括多个时钟源、分频器和选择器。主要时钟源有HSI、HSE、PLL和LSI、LSE等。这些时钟源通过不同的分频器和选择器配置，最终生成系统时钟（SYSCLK）、AH