Stm32中USB 对时钟的要求

原创于 2025-07-28 20:58:51 发布 · 217 阅读

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#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

1. USB 对时钟的要求

USB 外设通常需要精确的 48MHz 时钟（全速 USB FS 模式），这个时钟可以由以下方式提供：

HSI48（内部 48MHz RC 振荡器）
PLL（锁相环，例如从 HSI/HSE 倍频得到 48MHz）
外部晶振（HSE + PLL 分频/倍频）

如果你的 USB 驱动需要使用 内部 RC 振荡器（而不是外部晶振），那么 HSI48 必须启用，否则 USB 无法正常工作。

2. 当前配置的分析

RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI48 | RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSI48State = RCC_HSI48_ON;  // 明确启用 HSI48
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE; // 不使用 PLL

HSI48 被启用，说明 USB 可能依赖它。
PLL 被禁用，意味着 系统时钟（SYSCLK）不是来自 PLL，而是直接使用 HSI（通常 16MHz 或更低）。
USB 时钟（48MHz）由 HSI48 直接提供，而不是通过 PLL 分频/倍频。

3. 为什么这样配置？

低功耗设计：
- PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE3（最低电压模式）通常用于 低功耗场景。
- 直接使用 HSI 和 HSI48，而不启用 PLL，可以减少动态功耗。
简化时钟树：
- 如果 USB 只需要 48MHz，而 CPU 不需要高频运行，可以直接用 HSI48 供 USB 使用，HSI 供 CPU 使用，无需 PLL 参与。

4. 潜在问题

HSI48 精度较低：
- HSI48 是 内部 RC 振荡器，精度（通常 ±1%~2%）比外部晶振（±0.1%）差。
- 如果 USB 通信不稳定（如枚举失败、数据传输错误），可能需要改用 外部晶振 + PLL 方案。
系统时钟较低：
- 如果 SYSCLK 直接来自 HSI（例如 16MHz），CPU 性能可能受限。

5. 如何优化（如果需要）

如果 USB 需要更稳定的时钟或 CPU 需要更高性能，可以修改为：

// 使用 HSE（外部晶振） + PLL 生成 48MHz 供 USB 使用
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = ...;  // 分频系数
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = ...;  // 倍频系数（最终输出 48MHz）