STM32F4系列单片机如何修改主频

引言

在嵌入式系统开发中，STM32F4系列单片机的主频设置至关重要，它直接影响着系统的运行效率和性能表现。本文将为读者详细解析如何修改STM32F4系列单片机的主频。

F1与F4系列的区别

我首先想到最大的区别就是主频不同，什么是主频，我的理解就是CPU运行的频率，频率越大，性能肯定越强，F1系列单片机的主频大多数都是72Mhz，而F4系列单片机的主频却来到了惊人的168Mhz，什么概念？比F1的2倍还有多。所以刚刚从F1转到F4的朋友肯定会这么想，不就是主频提高了吗，把F1系列的代码移植管理不就行了吗。刚开始我也是这样想，也确实，除了配置方式不同意外，其它都大差不差。但当用上通信协议（软件模拟iic）的时候就发现，照搬F1系列的代码到F4系列上根本就行不通。其原因就在于F1与F4系列的主频不同，F4响应速度远超F1，所以要想成功移植须在基础上加延时，这里不作过多论述。总之，F1与F4系列的区别有很多方面，本文章只讲主频方面的不同。

修改F4主频

首先要想修改主频，就得先了解STM32单片机的时钟树，没了解过的朋友建议先去了解一下。

HAL库版本

这是我从STM32CUBEMX截下来的，我们都知道，大多数STM32单片机外接的大多数都8Mhz的晶振，所以HSE左边的蓝色方框里的数值改为8，代表着外接8Mhz的晶振。然后到PLL Source Mux(PLL时钟源选择器)，依然选择HSE（外部高速时钟），接着我们看到有 /M, *N 和 /P。

/M全称 PLL_M，它是一个分频因子，用于对输入的时钟进行分频，就是除法操作，其取值范围通常为：2-63

*N全称PLL_N，它是一个倍频因子，用于将经过PLL_M分频后的频率进行乘法操作，其取值范围通常为：50-432

/P全称PLL_P，它是一个分频因子，用于将经过PLL_N倍频后的频率进行除法操作，其取值范围通常为：2-8（偶数倍）

对上面进行倍频分频操作后，进入到system clock mux（系统时钟源选择），我们选择PLLCLK，通过相位锁环倍频分频得到的时钟作为系统时钟。最后到AHB Prescaler（AHB总线分频器），经过这个分频后的HCLK（AHB时钟），用于驱动CPU和所有挂载在AHB总线上的外设。可以说，HCLK的频率直接影响着CPU的运行速度和AHB总线上外设的性能。所以最后这个AHB Prescaler我们通常选择1分频，也就是不分频。下面是结果图：

再往后的大家可以按需倍频分频。

标准库版本

首先查看自己用的是什么版本的系统文件

可以看到使用的是STM32F40_41xxx，记下这个版本号，等会需要用到。

先说一下#if和#endif预处理函数，它的功能是根据某些条件来决定是否编译特定的代码。

我在上图中已经定义了STM32F40_41xxx，所以它就会执行#if和#endif里面的代码

就比如这样

#if defined(STM32F40_41xxx)
uint32_t SystemCoreClock = 168000000;
#endif /* STM32F40_41xxx */

因为#if后面定义的是STM32F40_41xxx，所以我就执行里面的代码

接着打开system _stm32f4xx.c这个C文件，找到#define HSE_BYPASS_INPUT_FREQUENCY   25000000，把250000000改成80000000，这个是HSE外部高速晶振的数值，如果不是8Mhz，可以按需修改。

接着我们找到PLL_M,PLL_N,PLL_P。然后按需修改自己需要的主频即可。

在static void SetSysClock(void)函数中，可以看到它们的分频倍频过程，如果不确定的，可以自己调试一下代码，看一下有没有按照预定的路线编译。

总结

本文只是个人看法，如有不足，欢迎指出，谢谢！