STM32F103学习笔记四 时钟系统

STM32F103学习笔记四 时钟系统

本文简述了自己学习时钟系统的一些框架，参照风水月

1. 单片机中时钟系统的理解

1.1 概述

• 时钟是单片机的脉搏，是单片机的驱动源
• 用任何一个外设都必须打开相应的时钟
• 不使用一个外设的时候，把它的时钟关掉，从而可以降低系统的功耗，达到低功耗的效果
• 每个时钟打开，系统都会处理一步数据，这样才能让工作不出现紊乱

1.2 分类

时钟发生器用于产生时钟，并提供给CPU和外部硬件设备。
有如下三种系统时钟：
（1）主系统时钟
①通过连接一个振荡器到X1和X2，该振荡电路产生fx=1到20MHZ的时钟；
②使用内部高速振荡器产生fRH=8MHZ的时钟。
（2）副系统时钟
①通过在XT1和XT2之间连接一个fXT=32.768KHZ的振荡器；
②通过XT2引脚提供一个外部副系统时钟fexclks=32.768KHZ。
（3）内部低速振荡时钟（看门狗定时器时钟）
①内部低速振荡器，以fRL=240KHZ的时钟振荡。该时钟不能作为CPU时钟。

2. STM32时钟介绍

2.1、STM32里的时钟分类

1. HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz
2. HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz
3. LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。(WDG看门狗 使用该时钟源)
4. LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。（RTC实时时钟 使用该时钟源）
5. PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz
   其中HSE和LSE是通过单片机外部的晶振输入的，一共四个管脚，HSE的输入管脚是OSC_IN和OSC_OUT（通常为8M），
   LSE的输入管脚对应的引脚为OSC32_IN和OSC32_OUT（32.768kHz）

2.2、STM32的时钟系统框图

*- SYSCLK（系统时钟）

• AHB总线时钟
• APB1总线时钟（低速），速度最高到36MHz
• APB2总线时钟（高速），速度最高到72MHz
• PLL时钟*
  

（1）梯形表示SYSCLK系统时钟的来源可以使HSI RC、PLLCLK、HSE Osc（即HSI振荡器时钟、HSE振荡器时钟、PLL时钟）

（2）绿色方框 表示 预分频器（prescaler）

按照上图深红色 的路线来解释：PLL的时钟源 经过前面的选择器 假设为8MHz，经过PLL 9倍频后 PLLCLK的频率为72MHz，则经过选择器 SYSCLK（系统时钟）频率为72MHz，经过AHB分频器 1分频后 HCLK输出频率72MHz，经过APB1分频器 2分频后 PCLK1频率为36MHz； 经过APB2分频器 1分频后 PCLK2频率为72MHz。

（3）时钟输出MCO脚（PA8），可以选择PLL输出的2分频、HSI、HSE或者系统时钟

2.3、 用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：

01、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;
02、打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
03、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
04、设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig;
05、设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config;
06、设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config;
07、设置PLL RCC_PLLConfig;
08、打开PLL RCC_