【嵌入式】时钟配置入门及切入实操

前言 入门及切入

#include "main.h"

static void LED12_ON(void)
{
/* 低有效：输出低电平，LED 亮 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);
}

static void LED12_OFF(void)
{
/* 输出高电平，LED 灭 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
}

void SystemClock_Config(void)
{
// 时钟源：外部高速时钟 HSE
//
//HSE 频率：8MHz
//
//PLL：开启
//
//PLL 输入源：HSE
//
//PLL 倍频：x9
//
//系统时钟 SYSCLK：72MHz
//
//AHB 时钟 HCLK：72MHz
//
//APB1 时钟 PCLK1：36MHz
//
//APB2 时钟 PCLK2：72MHz
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; //配置振荡器和 PLL
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

/* 使用 HSE 8MHz + PLL x9 => SYSCLK = 72MHz */
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}

RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK
| RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
| RCC_CLOCKTYPE_PCLK1
| RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}

void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

/* 开 GPIOE 时钟 */
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();

/* 先默认灭灯：由于 LED 低有效，所以先输出高 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
}

void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1)
{
}
}

int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();

while (1)
{
LED12_ON();
HAL_Delay(100);

LED12_OFF();
HAL_Delay(100);
}
}

void SysTick_Handler(void)
{
HAL_IncTick();
}

回答以下问题
* 系统时钟源是什么？
* 主频是多少？
* GPIO 所在总线是什么？
* 为什么点灯前必须开 GPIO 时钟？

可以，直接按这 4 个问题答：

• HSE 作为外部时钟源
• PLLSource = HSE
• PLLMUL = 9

• HAL_GPIO_WritePin(…)
• HAL_GPIO_Init(…)

以及主循环里的 LED12_ON() / LED12_OFF() 都可能不起作用。

一句工程化表述：

本工程使用 HSE 8MHz 经过 PLL x9 得到 72MHz 系统时钟，GPIOE 挂在 APB2 总线上，初始化 LED 前需先通过 __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE() 打开 GPIOE 时钟。

RCC、GPIO、HAL 这三者在点灯工程里的关系图。

int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();

while (1)
{
LED12_ON();
HAL_Delay(100);

LED12_OFF();
HAL_Delay(100);
}
}

1. HAL_Init()
↓
初始化 HAL 基础环境

2. SystemClock_Config()
↓
通过 RCC 配系统时钟
↓
芯片主频变成 72MHz

3. MX_GPIO_Init()
↓
先通过 RCC 打开 GPIOE 时钟
↓
再把 PE10 配成输出模式

4. while(1)
↓
LED12_ON() / LED12_OFF()
↓
本质是 GPIO 输出低/高电平
↓
LED 闪烁