第十八章：CH32V103应用教程——RCC

草帽王子

本章教程为MCO时钟输出，主要通过CH32V103 PA8引脚对外提供时钟，相当于一个有源晶振。


1、RCC简介及相关函数介绍

RCC：复位与时钟控制器（Reset Clock Controller）缩写。控制器根据电源区域的划分以及应用中的外设功耗管理考虑，提供了不同的复位形式以及可配置的时钟树结构。控制器提供了3种复位形式：电源复位、系统复位和后备区域复位。三种不同的时钟源可被用来驱动系统时钟(SYSCLK)，包括HSE振荡器时钟、HSI振荡器时钟、PLL时钟。

MCO是microcontroller clock output的缩写，是微控制器时钟输出引脚，在 CH32V103系列中由PA8复用所得，主要作用是可以对外提供时钟，相当于一个有源晶振。MCO的时钟来源可以是：PLLCLK/2、HSI、HSE、SYSCLK，具体选哪个由时钟配置寄存器0的位 26-24：MCO[2:0]决定。除了对外提供时钟这个作用之外，我们还可以通过示波器监控MCO引脚的时钟输出来验证我们的系统时钟配置是否正确。

关于CH32V103 RCC具体信息，可参考CH32V103应用手册。CH32V103 RCC标准库函数具体内容如下：

1. void RCC_DeInit(void);
   
2. void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE);
   
3. ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void);
   
4. void RCC_AdjustHSICalibrationValue(uint8_t HSICalibrationValue);
   
5. void RCC_HSICmd(FunctionalState NewState);
   
6. void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul);
   
7. void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState);
   
8. void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource);
   
9. uint8_t RCC_GetSYSCLKSource(void);
   
10. void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK);
    
11. void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK);
    
12. void RCC_PCLK2Config(uint32_t RCC_HCLK);
    
13. void RCC_ITConfig(uint8_t RCC_IT, FunctionalState NewState);
    
14. void RCC_USBCLKConfig(uint32_t RCC_USBCLKSource);
    
15. void RCC_ADCCLKConfig(uint32_t RCC_PCLK2);
    
16. void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE);
    
17. void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState);
    
18. void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource);
    
19. void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);
    
20. void RCC_GetClocksFreq(RCC_ClocksTypeDef* RCC_Clocks);
    
21. void RCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHBPeriph, FunctionalState NewState);
    
22. void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);
    
23. void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);
    
24. void RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);
    
25. void RCC_APB1PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);
    
26. void RCC_BackupResetCmd(FunctionalState NewState);
    
27. void RCC_ClockSecuritySystemCmd(FunctionalState NewState);
    
28. void RCC_MCOConfig(uint8_t RCC_MCO);
    
29. FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);
    
30. void RCC_ClearFlag(void);
    
31. ITStatus RCC_GetITStatus(uint8_t RCC_IT);
    
32. void RCC_ClearITPendingBit(uint8_t RCC_IT);

复制代码

1.1、void RCC_DeInit(void)
功  能：将RCC时钟配置重置为默认重置状态。
输  入：无

1.2、void RCC_HSEConfig(uint32_t RCC_HSE)
功  能：配置外部高速振荡器（HSE）。
输  入：RCC_HSE：RCC_HSE_OFF：HSE振荡器关闭。RCC_HSE_ON：HSE振荡器打开。RCC_HSE_Bypass：外部时钟绕过HSE振荡器。

1.3、ErrorStatus RCC_WaitForHSEStartUp(void)
功  能：等待HSE启动。
输  入：无

1.4、void RCC_AdjustHSICalibrationValue(uint8_t HSICalibrationValue)
功  能：调整内部高速振荡器（HSI）校准值。
输  入：HSICalibrationValue：指定校准微调值。

1.5、void RCC_HSICmd(FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用内部高速振荡器（HSI）。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.6、void RCC_PLLConfig(uint32_t RCC_PLLSource, uint32_t RCC_PLLMul)
功  能：配置PLL时钟源和倍增因子。
输  入：RCC_PLLSource：指定PLL入口时钟源。RCC_PLLMul：指定PLL乘法因子。

1.7、void RCC_PLLCmd(FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用PLL。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.8、void RCC_SYSCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLKSource)
功  能：配置系统时钟（SYSCLK）。
输  入：RCC_SYSCLKSource：指定用作系统时钟的时钟源。

1.9、uint8_t RCC_GetSYSCLKSource(void)
功  能：返回用作系统时钟的时钟源。
输  入：无

1.10、void RCC_HCLKConfig(uint32_t RCC_SYSCLK)
功  能：配置AHB时钟（HCLK）。
输  入：RCC_SYSCLK：定义AHB时钟分频器。此时钟源于系统时钟（SYSCLK）。

1.11、void RCC_PCLK1Config(uint32_t RCC_HCLK)
功  能：配置低速APB时钟（PCLK1）。
输  入：RCC_HCLK：定义APB1时钟分频器。该时钟源于AHB时钟（HCLK）。

1.12、void RCC_ITConfig(uint8_t RCC_IT, FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用指定的RCC中断。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.13、void RCC_USBCLKConfig(uint32_t RCC_USBCLKSource)
功  能：配置USB时钟（USBCLK）。
输  入：RCC_USBCLKSource：指定USB时钟源。该时钟源于锁相环输出。

1.14、void RCC_ADCCLKConfig(uint32_t RCC_PCLK2)
功  能：配置ADC时钟（ADCCLK）。
输  入：RCC_PCLK2：定义ADC时钟分频器。该时钟源于APB2时钟（PCLK2）。

1.15、void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE)
功  能：配置外部低速振荡器（LSE）。
输  入：RCC_LSE：指定LSE的新状态。

1.16、void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用内部低速振荡器（LSI）。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.17、void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource)
功  能：一旦选择了RTC时钟，除非重置备份域，否则无法更改。
输  入：RCC_RTCCLKSource：指定RTC时钟源。

1.18、void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState)
功  能：只有在使用RCC_RTCCLKConfig函数选择了RTC时钟之后，才能使用此函数。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.19、void RCC_GetClocksFreq(RCC_ClocksTypeDef* RCC_Clocks)
功  能：返回不同片内时钟的频率。
输  入：RCC_Clocks：指向将保存时钟频率的RCC_ClocksTypeDef结构的指针。

1.20、void RCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHBPeriph, FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用AHB外围时钟。
输  入：RCC_AHBPeriph：指定AHB外围设备以关闭其时钟。NewState:启用或禁用。

1.21、void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用高速APB（APB2）外围时钟。
输  入：RCC_APB2Periph：指定APB2外围设备来关闭其时钟。NewState:启用或禁用。

1.22、void RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
功  能：强制或解除高速APB（APB2）外围设备复位。
输  入：RCC_APB2Periph：指定要重置的APB2外围设备。NewState:启用或禁用。

1.23、void RCC_BackupResetCmd(FunctionalState NewState)
功  能：强制或释放备份域重置。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.24、void RCC_ClockSecuritySystemCmd(FunctionalState NewState)
功  能：启用或禁用时钟安全系统。
输  入：NewState:启用或禁用。

1.25、void RCC_MCOConfig(uint8_t RCC_MCO)
功  能：选择要在MCO引脚上输出的时钟源。
输  入：RCC_MCO：指定要输出的时钟源。

1.26、FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG)
功  能：检查是否设置了指定的RCC标志。
输  入：RCC_FLAG：指定要检查的标志。

1.27、void RCC_ClearFlag(void)
功  能：清除RCC重置标志。
输  入：无

1.28、ITStatus RCC_GetITStatus(uint8_t RCC_IT)
功  能：检查指定的RCC中断是否发生。
输  入：RCC_IT：指定要检查的RCC中断源。

1.29、void RCC_ClearITPendingBit(uint8_t RCC_IT)
功  能：清除RCC的中断挂起位。
输  入：RCC_IT：指定要清除的中断挂起位。

以上函数在程序中直接调用即可。


2、硬件设计

RCC为单片机内部资源，无需进行硬件连接。


3、软件设计

本章教程将PA8复用为MCO引脚对外提供时钟输出，并通过示波器验证系统始终是否正确。其具体程序如下：

1. #ifndef _RCCMCO_H
   
2. #define _RCCMCO_H
   
3. 
   
4. #include "ch32v10x_conf.h"
   
5. 
   
6. void RCC_MCO_Config(void);
   
7. 
   
8. #endif

复制代码

rccmco.h文件主要进行函数声明；

rccmco.c文件

1. #include "rccmco.h"
   
2. 
   
3. void RCC_MCO_Config(void)
   
4. {
   
5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
6. 
   
7.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 开启 GPIOA 的时钟
   
8. 
   
9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;         // 选择 GPIO8引脚
   
10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   //设置为复用功能推挽输出
    
11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //设置 IO 的翻转速率为 50M
    
12.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);            // 初始化 GPIOA8
    
13. }

复制代码

rccmco.c文件主要对MCO引脚PA8进行初始化设置；

main.c文件

1. int main(void)
   
2. {
   
3.         Delay_Init();
   
4.         USART_Printf_Init(115200);
   
5.         RCC_MCO_Config();
   
6.         printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
   
7.         printf("This is RCC_MCO example\r\n");
   
8. 
   
9.         /* MCO Output GPIOA 8 */
   
10.         RCC_MCOConfig( RCC_MCO_SYSCLK ); //设置MCO引脚输出时钟，用示波器即可在PA8引脚测量到输出的时钟信号，此处选择SYSCLK作为时钟源
    
11. 
    
12.         while(1)
    
13.         {
    
14.         }
    
15. }

复制代码

main.c文件主要进行相关函数初始化以及相关信息的串口打印输出。


4、下载验证

将编译好的程序下载到开发板并复位，串口打印情况具体如下：

利用示波器检测MCO引脚PA8时钟输出频率，发现其和串口打印SYSCLK信息一致，实验正确。

RCC_MCO.rar附件下载
17、RCC_MCO.rar (453.38 KB, 下载次数: 11)

2021-9-10 17:00 上传

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完