嵌入式单片机开发 - HAL 库配置 STM32F1 时钟系统（HAL_RCC_OscConfig 函数、HAL_RCC_ClockConfig 函数）

weixin_52173250

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weixin_52173250 · 2025-07-17 06:42:01 发布

HAL 库配置 STM32F1 时钟系统

配置时钟源，以及相关参数：调用 HAL_RCC_OscConfig 函数
配置系统时钟源，以及 SYSCLK、AHB、APB1、APB2 相关参数：调用 HAL_RCC_ClockConfig 函数

一、`HAL_RCC_OscConfig` 函数

1、基本介绍

HAL_RCC_OscConfig 函数位于 stm32f1xx_hal_rcc.c

HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitTypeDef  *RCC_OscInitStruct)

参数	说明
`RCC_OscInitStruct`	指向一个 `RCC_OscInitTypeDef`

返回值	说明
`HAL_OK`	操作成功
`HAL_ERROR`	操作发生错误
`HAL_BUSY`	资源正忙
`HAL_TIMEOUT`	操作超时

2、`RCC_OscInitTypeDef` 结构体

RCC_OscInitTypeDef 结构体位于 stm32f1xx_hal_rcc_ex.h

第 1 ~ 7 个参数主要用于配置振荡器
例如，开启 HSE，则设置为 RCC_OSCILLATORTYPE_HSE，然后设置 HSEState 为 RCC_HSE_ON
LSE、HIS、LSI，配置方法类似
第 8 个参数是 RCC_PLLInitTypeDef 结构体，用于配置 PLL

typedef struct
{
  uint32_t OscillatorType;       /*!< The oscillators to be configured.
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_Oscillator_Type */

#if defined(STM32F105xC) || defined(STM32F107xC)
  uint32_t Prediv1Source;       /*!<  The Prediv1 source value.
                                       This parameter can be a value of @ref RCCEx_Prediv1_Source */
#endif /* STM32F105xC || STM32F107xC */

  uint32_t HSEState;              /*!< The new state of the HSE.
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_HSE_Config */

  uint32_t HSEPredivValue;       /*!<  The Prediv1 factor value (named PREDIV1 or PLLXTPRE in RM)
                                       This parameter can be a value of @ref RCCEx_Prediv1_Factor */

  uint32_t LSEState;              /*!<  The new state of the LSE.
                                        This parameter can be a value of @ref RCC_LSE_Config */

  uint32_t HSIState;              /*!< The new state of the HSI.
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_HSI_Config */

  uint32_t HSICalibrationValue;   /*!< The HSI calibration trimming value (default is RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT).
                                       This parameter must be a number between Min_Data = 0x00 and Max_Data = 0x1F */

  uint32_t LSIState;              /*!<  The new state of the LSI.
                                        This parameter can be a value of @ref RCC_LSI_Config */

  RCC_PLLInitTypeDef PLL;         /*!< PLL structure parameters */

#if defined(STM32F105xC) || defined(STM32F107xC)
  RCC_PLL2InitTypeDef PLL2;         /*!< PLL2 structure parameters */
#endif /* STM32F105xC || STM32F107xC */
} RCC_OscInitTypeDef;

编号	参数	说明
1	OscillatorType	振荡器类型
2	HSEState	HSE 状态
3	HSEPredivValue	HSE 预分频值
4	LSEState	LSE 状态
5	HSIState	HIS 状态
6	HSICalibrationValue	HIS 校准值
7	LSIState	LSI 状态
8	PLL	PLL 配置

OscillatorType 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_OSCILLATORTYPE_NONE`	不配置
`RCC_OSCILLATORTYPE_HSE`	配置 HSE
`RCC_OSCILLATORTYPE_HSI`	配置 HSI
`RCC_OSCILLATORTYPE_LSE`	配置 LSE
`RCC_OSCILLATORTYPE_LSI`	配置 LSI

HSEState 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_HSE_OFF`	关闭 HSE
`RCC_HSE_ON`	开启 HSE
`RCC_HSE_BYPASS`	使用外部旁路时钟

HSEPredivValue 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_HSE_PREDIV_DIV1`	不分频
`RCC_HSE_PREDIV_DIV2`	2 分频
…	…

3、`RCC_PLLInitTypeDef` 结构体

RCC_PLLInitTypeDef 结构体位于 stm32f1xx_hal_rcc.h

typedef struct
{
  uint32_t PLLState;      /*!< PLLState: The new state of the PLL.
                              This parameter can be a value of @ref RCC_PLL_Config */

  uint32_t PLLSource;     /*!< PLLSource: PLL entry clock source.
                              This parameter must be a value of @ref RCC_PLL_Clock_Source */

  uint32_t PLLMUL;        /*!< PLLMUL: Multiplication factor for PLL VCO input clock
                              This parameter must be a value of @ref RCCEx_PLL_Multiplication_Factor */
} RCC_PLLInitTypeDef;

参数	说明
PLLState	PLL 状态
PLLSource	PLL 时钟源
PLLMUL	PLL 倍频系数 M

PLLState 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_PLL_NONE`	不配置 PLL
`RCC_PLL_OFF`	关闭 PLL
`RCC_PLL_ON`	开启 PLL

PLLSource 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2`	选择 HSI 经过 2 分频后作为 PLL 的输入时钟源
`RCC_PLLSOURCE_HSE`	选择 HSE 作为 PLL 的输入时钟源

PLLMUL 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_PLL_MUL2`	倍频系数为 2
`RCC_PLL_MUL3`	倍频系数为 3

4、演示

HAL_StatusTypeDef ret = HAL_ERROR;

RCC_OscInitTypeDef rcc_osc_init = {0};

rcc_osc_init.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;	// 配置 HSE
rcc_osc_init.HSEState = RCC_HSE_ON;						// 打开 HSE
rcc_osc_init.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;		// HSE 预分频值为不分频
rcc_osc_init.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;					// 开启 PLL
rcc_osc_init.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;			// 选择 HSE 作为 PLL 的输入时钟源
rcc_osc_init.PLL.PLLMUL = plln;							// PLL 倍频系数 M

ret = HAL_RCC_OscConfig(&rcc_osc_init);

if (ret != HAL_OK)
{
    // 操作发生错误的处理
}

这里设置 plln 为 RCC_PLL_MUL9，即倍频系数为 9，那么 PLLCLK = HSE * 9 = 8MHz * 9 = 72MHz

二、`HAL_RCC_ClockConfig` 函数

1、基本介绍

HAL_RCC_ClockConfig 函数位于 stm32f1xx_hal_rcc.c

HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_ClockConfig(RCC_ClkInitTypeDef  *RCC_ClkInitStruct, uint32_t FLatency)

参数	说明
`RCC_ClkInitStruct`	指向一个 `RCC_ClkInitTypeDef`
FLatency	Flash 延迟

返回值	说明
`HAL_OK`	操作成功
`HAL_ERROR`	操作发生错误
`HAL_BUSY`	资源正忙
`HAL_TIMEOUT`	操作超时

2、`RCC_ClkInitTypeDef` 结构体

RCC_ClkInitTypeDef 结构体位于 stm32f1xx_hal_rcc.h

typedef struct
{
  uint32_t ClockType;             /*!< The clock to be configured.
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_System_Clock_Type */

  uint32_t SYSCLKSource;          /*!< The clock source (SYSCLKS) used as system clock.
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_System_Clock_Source */

  uint32_t AHBCLKDivider;         /*!< The AHB clock (HCLK) divider. This clock is derived from the system clock (SYSCLK).
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_AHB_Clock_Source */

  uint32_t APB1CLKDivider;        /*!< The APB1 clock (PCLK1) divider. This clock is derived from the AHB clock (HCLK).
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_APB1_APB2_Clock_Source */

  uint32_t APB2CLKDivider;        /*!< The APB2 clock (PCLK2) divider. This clock is derived from the AHB clock (HCLK).
                                       This parameter can be a value of @ref RCC_APB1_APB2_Clock_Source */
} RCC_ClkInitTypeDef;

参数	说明
ClockType	要配置的时钟类型
SYSCLKSource	系统时钟源选择
AHBCLKDivider	AHB 总线分频系数
APB1CLKDivider	APB1 总线分频系数
APB2CLKDivider	APB2 总线分频系数

ClockType 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK`	配置系统时钟（SYSCLK）
`RCC_CLOCKTYPE_HCLK`	配置 AHB 总线时钟（HCLK）
`RCC_CLOCKTYPE_PCLK1`	配置 APB1 总线时钟（PCLK1）
`RCC_CLOCKTYPE_PCLK2`	配置 APB2 总线时钟（PCLK2）

SYSCLKSource 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_SYSCLKSOURCE_HSI`	选择 HSI
`RCC_SYSCLKSOURCE_HSE`	选择 HSE
`RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK`	选择 PLLCLK

AHBCLKDivider 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_SYSCLK_DIV1`	不分频
`RCC_SYSCLK_DIV2`	2 分频
…	…

APB1CLKDivider 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_HCLK_DIV1`	不分频
`RCC_HCLK_DIV2`	2 分频
…	…

APB2CLKDivider 可供选择的值如下

值	说明
`RCC_HCLK_DIV1`	不分频
`RCC_HCLK_DIV2`	2 分频
…	…

3、FLatency 可以选择的值

FLatency 根据系统时钟频率选择，确保稳定访问 Flash

值	说明
`FLASH_LATENCY_0`	0 等待周期（0 < SYSCLK ≤ 24 MHz）
`FLASH_LATENCY_1`	1 等待周期（24 MHz < SYSCLK ≤ 48 MHz）
`FLASH_LATENCY_2`	2 等待周期（48 MHz < SYSCLK ≤ 72 MHz）

4、演示

HAL_StatusTypeDef ret = HAL_ERROR;

RCC_ClkInitTypeDef rcc_clk_init = {0};

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

ret = HAL_RCC_ClockConfig(&rcc_clk_init, FLASH_LATENCY_2);

if (ret!= HAL_OK)
{
    // 操作发生错误的处理
}

PLLCLK 为 72MHz，那么

SYSCLK = PLLCLK = 72MHz
HCLK = SYSCLK / 1 = 72MHz
PCLK1 = HCLK / 2 = 36MHz
PCLK2 = HCLK / 1 = 72MHz

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