參考資料：《 STM32F4xx 中文參考手冊》 RCC 章節。

STM32時鐘可大致分為系統時鐘和其它時鐘兩大類，總共包含5個時鐘源 HSI(High Speed Internal Clock)、HSE(High Speed External Clock)、LSI(low Speed Internal Clock)、LSE(Low Speed External Clock )、PLL(Phase Locked Loop Clock)。

下圖即為STM32時鐘樹，黃色標識部分即為系統時鐘部分，橙色即為其它時鐘部分。

一、系統時鐘

①HSE（High Speed External Clock）高速外部時鐘信號

HSE 是高速的外部時鐘信號，可以由有源晶振或者無源晶振提供，頻率從 4-26MHZ不等。當使用有源晶振時，時鐘從 OSC_IN引腳進入，OSC_OUT 引腳懸空，當選用無源晶振時，時鐘從 OSC_IN 和 OSC_OUT 進入，并且要配諧振電容。HSE 我們使用25M 的無源晶振。如果我們使用 HSE 或者 HSE 經過 PLL倍頻之后的時鐘作為系統時鐘 SYSCLK，當 HSE 故障時候，不僅HSE 會被關閉，PLL也會被關閉，此時高速的內部時鐘時鐘信號HSI 會作為備用的系統時鐘，直到 HSE 恢復正常，HSI=16M。

HSI（High Speed Internal Clock）高速內部時鐘信號

由芯片內部RC振蕩器提供，大小為16MHZ，當HSE故障時，系統時鐘會自動切換到HSI，直到HSE 啟動成功。

②鎖相環 PLL（Phase Locked Loop ）

PLL的主要作用是對時鐘進行倍頻，然后把時鐘輸出到各個功能部件。PLL有兩個，一個是主 PLL（黃色部分，為系統時鐘部分），另外一個是專用的 PLLI2S（橙色部分），他們均由 HSE 或者 HSI 提供時鐘輸入信號。

主 PLL有兩路的時鐘輸出，第一個輸出時鐘 PLLCLK用于系統時鐘，第二個輸出用于 USB OTG FS 的時鐘、RNG 和 SDIO 時鐘。專用的 PLLI2S 用于生成精確時鐘，給 I2S 提供時鐘。

HSE 或者 HSI 經過 PLL 時鐘輸入分頻因子 M分頻后，成為 VCO 的時鐘輸入，VCO 的時鐘必須在 1~2M 之間，我們選擇HSE=25M 作為 PLL 的時鐘輸入，M 設置為 25，那么 VCO輸入時鐘就等于 1M。VCO 輸入時鐘經過 VCO倍頻因子 N 倍頻之后，成為 VCO時鐘輸出，VCO時鐘必須在 192~432M 之間。我們配置 N 為 360，則 VCO的輸出時鐘等于 360M。VCO 輸出時鐘之后有三個分頻因子：PLLCLK分頻因子 p，USB OTG FS/RNG/SDIO時鐘分頻因子 Q，分頻因子R

具體公式如下

                                                             PLLCLK = HSE(HSI) / M *N /P 

                                                             PLL48CK =  HSE(HSI) / M *N /Q

③系統時鐘 SYSCLK

系統時鐘來源可以是：HSI、PLLCLK、HSE，具體的由時鐘配置寄存器 RCC_CFGR的 SW位配置。如果系統時鐘是由HSE 經

過 PLL倍頻之后的 PLLCLK 得到，當 HSE 出現故障的時候，系統時鐘會切換為HSI=16M，直到 HSE 恢復正常為止。

④AHB 總線時鐘 HCLK

系統時鐘 SYSCLK 經過 AHB 預分頻器分頻之后得到時鐘叫 AHB 總線時鐘，即 HCLK，分頻因子可以是:[1,2,4，8，16，64，

128，256，512]，具體的由時鐘配置寄存器RCC_CFGR 的 HPRE 位設置。片上大部分外設的時鐘都是經過 HCLK 分頻得到，

至于 AHB總線上的外設的時鐘設置為多少，得等到我們使用該外設的時候才設置。這里只需粗線條的設置好AHB的時鐘即可。

⑤APB2總線時鐘 PCLK2

APB2總線時鐘 PCLK2 由 HCLK經過高速 APB2預分頻器得到，分頻因子可以是:[1,2,4，8，16]，具體由時鐘配置寄存器RCC_CFGR 的 PPRE2位設置。HCLK2屬于高速的總線時鐘，片上高速的外設就掛載到這條總線上，比如全部的 GPIO、USART1、SPI等。至于 APB2總線上的外設的時鐘設置為多少，得等到我們使用該外設的時候才設置。這里只需粗線條的設置好APB2的時鐘即可。

⑥APB1總線時鐘 PCLK1

APB1 總線時鐘 PCLK1 由 HCLK經過低速 APB預分頻器得到，分頻因子可以是:[1,2,4，8，16]，具體由時鐘配置寄存器RCC_CFGR的 PPRE1位設置。HCLK1屬于低速的總線時鐘，最高為 45M，片上低速的外設就掛載到這條總線上，比如USART2/3/4/5、SPI2/3，I2C1/2等。至于 APB1總線上的外設的時鐘設置為多少，得等到我們使用該外設的時候才設置。

這里只需粗線條的設置好APB的時鐘即可。

系統初始化時鐘過程如下

Reset_Handler    PROC

                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]

        IMPORT  SystemInit

        IMPORT  __main

                 LDR     R0, =SystemInit

                 BLX     R0

                 LDR     R0, =__main

                 BX      R0

                 ENDP

這是一個啟動文件，當我們單片機上電后，首先執行的啟動文件，會進入SystemInit函數

void SystemInit(void)

{

  /* FPU設置 ------------------------------------------------------------*/

  #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)

    SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */

  #endif

  /* 復位RCC時鐘配置到默認的初始化狀態 ------------*/

  /* Set HSION bit */

  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

  /* Reset CFGR register */

  RCC->CFGR = 0x00000000;

  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */

  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

  /* Reset PLLCFGR register */

  RCC->PLLCFGR = 0x24003010;

  /* Reset HSEBYP bit */

  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

  /* Disable all interrupts */

  RCC->CIR = 0x00000000;

#if defined(DATA_IN_ExtSRAM) || defined(DATA_IN_ExtSDRAM)

  SystemInit_ExtMemCtl(); 

#endif /* DATA_IN_ExtSRAM || DATA_IN_ExtSDRAM */

  /* 配置系統時鐘 ----------------------------------*/

  SetSysClock();

  /* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/

#ifdef VECT_TAB_SRAM

  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM */

#else

  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */

#endif

}

在SystemInit中會配置系統時鐘

配置系統時鐘的代碼如下

下面是CMSIS Cortex-M4設備外圍設備訪問層系統源文件中的設置系統時鐘函數SetSysClock(void)

static void SetSysClock(void)

{

/******************************************************************************/

/*            使用HSE作為PLL的輸入來配置系統時鐘                                */

/******************************************************************************/

  __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;

  /* 一、使能HSE */

  RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);

  /* 等待HSE使能穩定，如果時間超時，則跳出 */

  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;

  }

/*二、HSE穩定后，開始配置HCLK、PCLK2、PCLK1、PLL各自的預分頻因子與倍頻因子 */

  if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)

  {

/* 配置HCLK為1分頻，即HCLK = 系統時鐘 HCLK = SYSCLK / 1 */

RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;

/*配置APB2總線時鐘為2分頻  PCLK2 = HCLK / 2 */

RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;

/*配置APB1總線時鐘為4分頻PCLK1 = HCLK / 4 */

RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;

/* 配置主PLL */

RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |

(RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);

    /* 三、使能主PLL */

    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;

    /*等待主PLL穩定 */

    while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)

    {

    }

/*------------------------------------------------------------------------------------------*/    

/* 使能Over-drive 模式來達到更高的時鐘頻率 */

PWR->CR |= PWR_CR_ODEN;

while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODRDY) == 0)        //判斷Over-drive模式是否已經成功啟動

{

}

PWR->CR |= PWR_CR_ODSWEN;

while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODSWRDY) == 0)

{

}      

/*選擇FLASH預取指緩存的模式, 指令緩存, 數據緩存和等待緩存 */

FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN |FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS;

/*------------------------------------------------------------------------------------------*/

    /* 四、選擇主PLL作為系統時鐘源 */

    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));

    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;

    /*判斷系統時鐘是否已經穩定 */

    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS ) != RCC_CFGR_SWS_PLL);

    {

    }

  }

  else

  { /* 如果HSE啟動失敗，那么時鐘就會被錯誤的配置，用戶可以在這里添加一些代碼來處理錯誤 */

  }

}

系統時鐘配置主要就是以上部分，系統時鐘初始化就進行的是上述操作．

二、其它時鐘

A、RTC時鐘

RTCCLK 時鐘源可以是 HSE 1 MHz（ HSE 由一個可編程的預分頻器分頻）、 LSE 或者 LSI 時鐘。選擇方式是編程 RCC 備份

域控制寄存器 (RCC_BDCR) 中的 RTCSEL[1:0] 位和 RCC時鐘配置寄存器 (RCC_CFGR) 中的 RTCPRE[4:0] 位。所做的選擇只

能通過復位備份域的方式修改。我們通常的做法是由 LSE 給 RTC提供時鐘,大小為 32.768KHZ。LSE由外接的晶體諧振器產生，

所配的諧振電容精度要求高，不然很容易不起震。

B、獨立看門狗時鐘

獨立看門狗時鐘由內部的低速時鐘 LSI 提供，大小為 32KHZ。

C、I2S 時鐘

I2S 時鐘可由外部的時鐘引腳 I2S_CKIN 輸入，也可由專用的 PLLI2SCLK提供，具體的由 RCC 時鐘配置寄存器 (RCC_CFGR)的 I2SSCR位配置。

D、PHY以太網時鐘

F429要想實現以太網功能，除了有本身內置的 MAC之外，還需要外接一個 PHY 芯片，常見的 PHY 芯片有 DP83848和LAN8720，其中 DP83848支持 MII 和 RMII 接口，LAN8720只支持 RMII 接口。野火 F429 開發板用的是 RMII 接口，選擇的PHY 芯片是LAB8720。使用 RMII 接口的好處是使用的 IO 減少了一半，速度還是跟 MII 接口一樣。當使用 RMII 接口時，PHY芯片只需輸出一路時鐘給 MCU 即可，如果是 MII 接口，PHY 芯片則需要提供兩路時鐘給 MCU。

E、USB PHY 時鐘

F429 的 USB 沒有集成 PHY，要想實現 USB 高速傳輸的話，必須外置 USB PHY 芯片，常用的芯片是 USB3300。當外接 USBPHY 芯片時，PHY 芯片需要給 MCU 提供一個時鐘。

F、MCO時鐘輸出

MCO 是 microcontroller clock output 的縮寫，是微控制器時鐘輸出引腳，主要作用是可以對外提供時鐘，相當于一個有源晶振。

F429中有兩個 MCO，由 PA8/PC9復用所得。MCO1所需的時鐘源通過 RCC 時鐘配置寄存器 (RCC_CFGR) 中MCO1PRE[2:0]

和MCO1[1:0]位選擇。MCO2所需的時鐘源通過 RCC 時鐘配置寄存器 (RCC_CFGR) 中的MCO2PRE[2:0] 和 MCO2位選擇。

以上就是STM32f429的時鐘樹講解，理解之后，以此類推，對于學習STM32其它時鐘樹有很大的幫助。