STM32学习心得八(2.0):SYSTEMInit初始化函数解读

记录一下,方便以后翻阅~
之前初学STM32开发板的时候,也写了几篇关于时钟系统配置的文章文章一文章二,最近又仔细回顾了官方给的SystemInit ()函数,对其做了更好的解读。所谓读书百遍其义自见。

主要的函数:void SystemInit (void)
包含的函数:static void SetSysClock(void);static void SetSysClockTo72(void)

/**
 ********************************  STM32F10x  *******************************************************
 * @文件名称: systeminit.c解读版
 * @作者名称: 闲人Ne
 * @库版本号: V3.5.0
 * @工程版本: V1.0.0
 * @开发日期: 2020年12月15日
 * @摘要简述: 本文件源于system_stm32f10x.c文件里的部分函数,不做任何修改,单独拿出来只为对其做详细解读。
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函数名称:SystemInit ()
函数功能:系统初始化函数
入口参数:无
返回参数:无
开发作者:闲人Ne
参考资料:1)RCC寄存器名称:RCC_CR (时钟控制寄存器) RCC_CFGR(时钟配置寄存器)RCC_CIR(时钟中断寄存器)
*************************************************************************************************/
void SystemInit (void)
{
    
    
  // 针对RCC_CR,HSION[0]内部高速时钟使能,设1,即内部8MHz振荡器开启
  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;   
  #ifndef STM32F10X_CL
  /* 针对RCC_CFGR,SW    [0:1]   系统时钟切换,        设00,   即HSI作为系统时钟;
                  SWS   [2:3]   系统时钟切换状态,    设00,   即HSI作为系统时钟;
                  HPRE  [4:7]   AHP预分频,          设0000, 即SYSCLK不分频;
                  PPRE1 [8:10]  低速APB预分频(APB1), 设000,  即HCLK不分频,从而决定PCLK1时钟;
         		   PPRE2  [11:13] 高速APB预分频(APB2),设000,  即HCLK不分频,从而决定PCLK2时钟;
                 ADCPRE [14:15] ADC预分频,          设00,   即PCLK2 2分频后作为ADC时钟;
                 MOC    [24:26] 微控制器时钟输出,    设000,  即没有时钟输出 */  
   RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;  
  #else
   RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;  // 不执行,因为我用的是STM32F10X_HD
  #endif
  /* 针对RCC_CR,   HSEON    [16] 外部高速时钟使能,    设0,   即外部HSE振荡器关闭;
                  CSSON    [19] 时钟安全系统使能,     设0,   即时钟监测器关闭;
                  PCCON    [24] PLL使能,             设0,   PCC关闭 */
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
  // 针对RCC_CR,   HSEBYP   [18] 外部高速时钟旁路,    设0,   即外部4-16MHz振荡器没有旁路
  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
  /* 针对RCC_CFGR, PCCSRC   [16] PLL输入时钟源,       设0,   即HSI振荡器时钟经2分频后作为PLL输入时钟;
                  PLLXTPRE [17] HSE分频器作为PLL输入,设0,    即HSE不分频;
                  PLLMUL   [18: 21]PLL倍频系数,      设0000,即PLL 2倍频输出;
                  USBPRE   [22] USB预分频,           设0,   即PLL时钟1.5倍分频作为USB时钟 */
  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;
  #ifdef STM32F10X_CL  // 不执行,因为用的是STM32F10X_HD
   RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;
   RCC->CIR = 0x00FF0000;
   RCC->CFGR2 = 0x00000000;
  #elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL) // 不执行,因为用的是STM32F10X_HD
   RCC->CIR = 0x009F0000;
   RCC->CFGR2 = 0x00000000;      
  #else // 执行,因为用的是STM32F10X_HD
  /* 针对RCC_CIR, LSIRDYF [0]  LSI就绪中断标志,      设0, 即无内部40kHz RC振荡器产生的时钟就绪中断;
                 LSERDYF [1]  LSE就绪中断标志,      设0, 即无外部32kHz振荡器产生的时钟就绪中断;
                 HSIRDYF [2]  HSI就绪中断标志,      设0, 即无内部8MHz RC振荡器产生的时钟就绪中断;
                 HSERDYF [3]  HSE就绪中断标志,      设0, 即无外部4-16MHz振荡器产生的时钟就绪中断;
                 PLLRDYF [4]  PLL就绪中断标志,      设0, 即无PLL上锁产生的时钟就绪中断;
                 CSSF    [7]  时钟安全系统中断标志, 设0, 即无HSE时钟失效产生的安全系统中断;
                 LSIRDYIE[8]  LSI就绪中断使能,      设0, 即LSI就绪中断关闭;
                 LSERDYIE[9]  LSE就绪中断使能,      设0, 即LSE就绪中断关闭;
                 HSIRDYIE[10] HSI就绪中断使能,      设0, 即HSI就绪中断关闭;
                 HSERDYIE[11] HSE就绪中断使能,      设0, 即HSE就绪中断关闭;
                 PLLRDYIE[12] PLL就绪中断使能,      设0, 即PLL就绪中断关闭;
                 LSIRDYC [16] 清除LSI就绪中断,      设1, 即清除LSI就绪中断标志位LSIRDYF;
                 LSERDYC [17] 清除LSE就绪中断,      设1, 清除LSE就绪中断标志位LSERDYF;
                 HSIRDYC [18] 清除HSI就绪中断,      设1, 清除HSI就绪中断标志位HSIRDYF;
         		  HSERDYC [19] 清除HSE就绪中断,      设1, 清除HSE就绪中断标志位HSERDYF;
         		  PLLRDYC [20] 清除PLL就绪中断,      设1, 清除PLL就绪中断标志位PLLRDYF */
   RCC->CIR = 0x009F0000;  
  #endif
  #if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)   
   #ifdef DATA_IN_ExtSRAM
    SystemInit_ExtMemCtl();                // 不执行
   #endif
  #endif
  /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
  /* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
  SetSysClock();  // 设置系统时钟函数,往下翻会有解读    
  #ifdef VECT_TAB_SRAM
   SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; // 不执行 
  #else
   SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */
  #endif 
}

/************************************************
函数名称:SetSysClock()
函数功能:设置系统时钟函数
入口参数:无
返回参数:无
开发作者:闲人Ne
*************************************************/
static void SetSysClock(void)
{
    
    
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
  SetSysClockToHSE();   // 不执行
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
  SetSysClockTo24();    // 不执行
#elif defined SYSCLK_FREQ_36MHz
  SetSysClockTo36();    // 不执行
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
  SetSysClockTo48();    // 不执行
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
  SetSysClockTo56();    // 不执行
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
  SetSysClockTo72();    // 执行,因为只定义了SYSCLK_FREQ_72MHz=72000000,往下翻会有解读
#endif
}

/************************************************
函数名称:SetSysClock()
函数功能:设置系统时钟函数
入口参数:无
返回参数:无
开发作者:闲人Ne
*************************************************/
static void SetSysClockTo72(void)
{
    
    
  __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
  /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/    
  // RCC_CR_HSEON=0x00010000,针对RCC_CR,HSEON[16]外部高速时钟使能,设1,即外部HSE振荡器开启  
  RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);  
  do
  {
    
    
    // RCC_CR_HSERDY=0x00020000,针对RCC_CR,HSERDY[17]外部高速时钟就绪标志,为1时,表示外部4-16MHz振荡器就绪
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;  // 如果RCC_CR第[17]=1,那么HSEStatus=1
    StartUpCounter++;  
  } 
  // 当HSEStatus=1或StartUpCounter=0x0500时,跳出循环,while循环后面加;表示空循环
  while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT)); 
  if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)  // 当RCC_CR第[17]位HSERDY=1时执行if里面的函数
  {
    
    
    HSEStatus = (uint32_t)0x01;
  }
  else
  {
    
    
    HSEStatus = (uint32_t)0x00;
  }  
  if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
  {
    
    
    // FLASH_ACR_PRFTBE=0x10,针对FLASH_ACR,PRFTBS[5]预取缓冲区状态,设1,即预取缓冲区开启
    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;    
    // 第一步,FLASH_ACR_LATENCY=0x03,针对FLASH_ACR寄存器,[0:1]位先至0,[2:7]位不操作
    FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);  
    // 第二步,FLASH_ACR_LATENCY_2=0x02, 针对FLASH_ACR寄存器,[0:1]位至10,[2:7]位不操作
    FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2; //LATENCY[0:2]时延,设两个等待状态,当48MHz<SYSCLK≤72MHz
    // RCC_CFGR_HPRE_DIV1=0x00000000,主要针对RCC_CFGR,HPRE[4:7]位设0000,对AHB预分频配置为SYSCLK不分频,HCLK=SYSCLK
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
    // RCC_CFGR_PPRE2_DIV1=0x00000000,主要针对RCC_CFGR,PPRE2[11:13]位设000,对高速APB2配置为HCLK不分频,PCLK2=HCLK
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
    // RCC_CFGR_PPRE1_DIV2=0x00000400,主要针对RCC_CFGR,PPRE1[8:10]位设100,对低速APB1配置为HCLK 2分频,PCLK1=HCLK/2
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
    #ifdef STM32F10X_CL       
      RCC->CFGR2 &= (uint32_t)~(RCC_CFGR2_PREDIV2 | RCC_CFGR2_PLL2MUL | RCC_CFGR2_PREDIV1 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC);                
      RCC->CFGR2 |= (uint32_t)(RCC_CFGR2_PREDIV2_DIV5 | RCC_CFGR2_PLL2MUL8 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC_PLL2 | RCC_CFGR2_PREDIV1_DIV5); 
      RCC->CR |= RCC_CR_PLL2ON;                 // 不执行
      while((RCC->CR & RCC_CR_PLL2RDY) == 0);   // 不执行
      RCC->CFGR &= (uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLMULL);                 // 不执行
      RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLSRC_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLMULL9); // 不执行
    #else    
     /* PLL configuration:  */
     /* RCC_CFGR_PLLSRC=0x00010000,RCC_CFGR_PLLXTPRE=0x00020000,RCC_CFGR_PLLMULL=0x003C0000,整合取非后,[16:21]位为000000,其余为1 */
     RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLMULL));
     /* RCC_CFGR_PLLSRC_HSE=0x00010000,RCC_CFGR_PLLMULL9=0x001C0000
     针对RCC_CFGR,[16:21]位为011101,
     PLLSRC       [16]    PLL输入时钟源,        设1,    HSE时钟作为PLL输入时钟;
     PLLXTPRE     [17]    HSE分频器作为PLL输入, 设0,    HSE不分频;
     PLLMUL       [18:21] PLL倍频系数,          设0111, PLL 9倍频输出,PLLCLK=HSE*9=72MHz */
     RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLMULL9);
    #endif
    // RCC_CR_PLLON=0x01000000,针对RCC_CR,PLLON[24]PLL使能,PLL使能 
    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
    // RCC_CR_PLLRDY=0x02000000,即RCC_CR,PLLRDY[25]PLL时钟就绪标志,0 PLL未锁定;1 PLL锁定
    while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0) // 若RCC_CR的[25]位为1,则跳出循环
    {
    
    
    }    
    // RCC_CFGR_SW=0x00000003,SW[0:1]系统时钟切换,取非为00,先将RCC_CFGR的[0:1]位至00
    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
    // RCC_CFGR_SW_PLL=0x00000002,再将RCC_CFGR的[0:1]位至10,即PLL输出作为系统时钟
    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;    
    /* Wait till PLL is used as system clock source */
    // RCC_CFGR_SWS=0x0000000C,当RCC_CFGR的[2:3]位为10时,跳出循环  
    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)
    {
    
    
    }
  }
  else
  {
    
     
  }
}
#endif

上述函数系统初始化后,时钟频率72MHz,APB1时钟频率为72MHz,APB2时钟频率36MHz,AHB时钟频率72MHz。

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