STM32CubeMX配置STM32F103外部时钟源

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#STM32CubeMx #STM32F103 #FreeRTOS

1.硬件配置介绍

使用的是正点原子的精英STM32F103开发板，型号为STM32F103ZET6。
该开发板的HSE外接的时钟是8M的晶振；
LSE外接的是频率为 32.768kHz 的石英晶体，这个主要是 RTC 的时钟源。

2.STM32CubeMx配置时钟源

打开CubeMx后，默认配置大致如下图所示：

可以看到，默认在时钟源配置界面并不能进行设置HSE和LSE，需要在Pinout&Configuration界面的RCC中使能对应的高低速时钟配置，如下图所示：

高速和低速配置均有三个选项：

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STM32cubeMX FreeRTOS 配置 STM32F103
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### 配置 STM32F103 上的 FreeRTOS 使用 #### 1. 使用 STM32CubeMX 创建 FreeRTOS 工程 首先，打开 STM32CubeMX 软件，选择 "New Project" 创建新项目。在芯片选择界面中，找到目标芯片 STM32F103C8T6，点击进入配置界面 [^2]。 在系统配置部分，确保选择 HAL 库作为开发库，并配置系统时钟（Clock Configuration）以满足应用需求。例如，可以选择 HSE（外部高速时钟）作为系统时钟源，并通过 PLL（锁相环）倍频到 72 MHz，这是 STM32F103 系列的最大主频 [^1]。 接下来，在 "Middleware" 部分启用 FreeRTOS。STM32CubeMX 会自动添加 FreeRTOS 的相关配置选项，包括任务调度器、队列、信号量等功能。此外，还可以选择是否启用其他外设（如 CAN、SPI、I2C 等）以配合 FreeRTOS 进行多任务操作 [^3]。 #### 2. 配置 FreeRTOS 的基本参数 在 FreeRTOS 配置界面中，可以设置以下关键参数： - **Tick Rate (Hz)**：FreeRTOS 的系统时钟节拍率，通常设置为 1000 Hz，表示每毫秒产生一次系统中断。 - **Heap Size**：FreeRTOS 堆栈大小，决定任务、队列和信号量等对象的最大内存占用。 - **Max Priorities**：最大任务优先级数，STM32F103 通常支持 5 个优先级等级。 - **Use Preemption**：是否启用抢占式调度，默认启用，确保高优先级任务可以立即抢占低优先级任务的 CPU 时间。 完成上述配置后，点击 "Generate Code" 生成工程文件。生成的代码将包含 FreeRTOS 的初始化代码以及 HAL 库的初始化部分 [^2]。 #### 3. 添加 FreeRTOS 任务 在生成的代码中，找到 `main.c` 文件，并在 `main()` 函数中找到 `StartDefaultTask` 函数。这是 FreeRTOS 自动生成的默认任务，可以在此基础上添加其他任务。 例如，可以创建一个简单的任务，用于控制 LED 的闪烁： ```c void StartBlinkTask(void *argument) { /* USER CODE BEGIN BlinkTask */ for(;;) { HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13); // 翻转 LED 状态 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500)); // 延时 500 毫秒 } /* USER CODE END BlinkTask */ } ``` 在 `main()` 函数中，使用 `xTaskCreate` 函数创建该任务： ```c xTaskCreate(StartBlinkTask, "BlinkTask", 128, NULL, 1, NULL); ``` 确保在 `main()` 函数中调用 `osKernelStart()` 启动 FreeRTOS 内核 [^4]。 #### 4. 配置系统时钟源 在 STM32CubeMX 中，可以选择不同的系统时钟源。例如，可以选择 HCLK（系统时钟）、外部晶振时钟（HSE）或 PLL 时钟作为 MCO（Microcontroller Clock Output）输出的时钟源。这对于调试和外部设备的时钟同步非常有用 。 在 `main()` 函数中，确保使用 `HAL_Init()` 和 `SystemClock_Config()` 初始化系统时钟。如果使用 TIM4 作为 FreeRTOS 的系统时钟源，可以在 `stm32f1xx_hal_timebase_tim.c` 文件中找到相关配置 [^4]。 #### 5. 编译与下载 使用 Keil、IAR 或 STM32CubeIDE 等开发工具编译工程，并将程序下载到 STM32F103C8T6 芯片中。确保连接调试器（如 ST-Link）并正确配置调试接口（如 SWD）。 #### 6. 调试与优化 在调试过程中，可以使用串口打印任务信息，或者通过逻辑分析仪捕获 MCO 引脚的时钟信号，验证 FreeRTOS 的运行状态。此外，可以使用 FreeRTOS 提供的 API（如 `vTaskList()` 和 `vTaskGetRunTimeStats()`）来分析任务的运行情况 [^3]。 --- ###
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