STM32F1xx芯片的时钟系统（脉搏）

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#arm #单片机 #嵌入式硬件

STM32芯片的时钟系统包括HSI、HSE、PLL、LSE和LSI等多个时钟源，其中PLL常用于系统时钟。系统时钟可从HSI、HSE或PLLCLK中选择，且有CSS监控系统确保时钟稳定性。MCO引脚可输出不同时钟源。此外，RCC寄存器用于时钟配置，包括时钟使能、分频系数设置等功能。重要时钟包括SYSCLK、HCLK、PCLK1和PCLK2。通过配置RCC寄存器，可以实现外设时钟的启用和系统性能优化。

芯片的时钟系统

目录

（1）芯片时钟系统框图

（2）RCC寄存器：时钟配置相关函数

（3）RCC相关的7类函数

（1）芯片时钟系统框图

        STM32芯片时钟源有5个：HSI, HSE, PLL, LSE, LSI

        （常把PLL时钟PLLCLK作为系统时钟SYSCLK的来源）

系统时钟SYSCLK来源有3个（选择器）

        1）HSI 高速内部时钟≈8MHz：内部RC振荡器产生的频率是不够稳定的（模拟电路）。

        2）HSE 高速外部时钟：接外部晶振，4~16MHz，一般8MHz。

        3）PLLCLK：锁相环PLL用来倍频输出（相当于倍频器，乘某个系数放大）

        PLLCLK时钟来源也有3种：HSI两分频，HSE经两级选择器，HSE经二分频和选择器。

        CSS时钟监控系统：当检测到HSE外部晶振失效时，将系统时钟SYSCLK自动切换为HSI

        4）LSE 低速外部时钟：外部晶振产生。32.768KHz 用来给RTC实时时钟供电

        RTCCLK来源也有三个：HSE/12

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三、STM32 Pulse sensor 心率脉搏检测
TSHZW022411的博客
07-21 3440
其中包含三种数据：以「S」为前缀的，表示脉搏数据（脉象图的数值化表示）；传感器只有三个引脚，分别为信号输出 S 脚 、电源正极 VCC 以及电源负极 GND，供电电压为 3.3V - 5V，可通过杜邦线与开发板连接。上位机通过解析串口接收到的数据进行心率图绘制、数据图形化显示。打开下载的 Processing 运行环境，点击右上角「文件」菜单的「打开」按钮，选择下载并解压后的上位机程序。上位机是用 Processing 语言编写，不能直接打开，需要通过 Processing 运行环境加载运行。
STM32F1 系统架构 &STM32F103 时钟系统
qq_55030185的博客
09-19 2709
介绍stm32单片机内部架构以及时钟系统，详细还是得看参考手册，本博客仅仅用于知识梳理
STM32F1芯片包
06-11
STM32F1芯片包
芯片的时钟
weixin_65994910的博客
05-21 1292
WWDG 有一个来自 RCC配置（Reset and clock control） 的 PCLK 输入时钟，经过一个 4096 的分频器(4096 分频规格书规定的），再经过一个分频系数可选（1、2、4、8寄存器可以配置 WWDG_CFR 的2^ WDGTB）的可编程预分频器。1GHz=10^3MHz=10^6KHz=10^9Hz 10^3的数量级。如：10ns, 那么就是1/10 = 0.1GHz, 即100MHz.1.公式：Fwwdg=(Fpclk/4096)/2^WDGTB。
STM32时钟芯片
qq_44843403的博客
07-16 535
STM32有5个时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。 1、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHZ，精度不高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4~16MHZ。3、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40KHZ，提供低功耗时钟。WDG4、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768KHZ的石英晶体。RTC5、PLL为锁相环倍频输出，其时...
stm32f1芯片包
07-14
stm32系列单片机芯片包，基本的32单片机芯片都有。。。
STM32F1系列HAL库配置系统时钟
azs0504的博客
08-21 5737
STM32F1系列HAL库配置系统时钟 其实一开始对于时钟我也是知之甚少，在MSP432中我就一直忽视时钟配置，其实也是在STM32学习时落下的病根，现在趁有空补一下。 时钟简单讲解 对于时钟系统，在之前我写启动文件涉及到，其实，每个功能的实现都涉及到时钟。我们首先说明一下RCC RCC：复位和时钟控制 什么是复位，什么又是时钟？在STM32参考手册中文版我们可以看到 注意“除了时钟控制器的RCC_CSR寄存器中的复位标志位和备份区域中的寄存器(见图4)以外，系统复位将复位所有寄存器至它们的复位状态。”这
STM32F1开发指南笔记3----STM32系统架构 & 时钟系统
qq_38958704的博客
03-25 1647
一、STM32系统架构 STM32主系统主要由四个驱动单元和四个被动单元构成。 四个驱动单元是：（图中②③④） ①内核DCode总线 ②系统总线 ③通用DMA1 ④通用DMA2 四个被动单元是：（图中⑥⑦⑧⑨） ①AHB到APB的桥：连接所有的APB设备 ②内部flash闪存 ③内部SRAM ④FSMC 下面我们具体讲解一下图中几个总线的知识： ①ICode总线：该总线将M3内核指令总线和闪存指...
第十章 STM32时钟系统
weixin_68288412的博客
04-01 2720
在STM32中，时钟频率、周期、分频系数等关键参数的定义如下：时钟频率（fclk）：时钟信号每秒钟的振荡次数，即基础时钟频率。在STM32中，时钟频率通常指系统时钟（SYSCLK）的频率。SYSCLK频率计算方法：其中，fOSC是外部晶体振荡器的频率，PLLM和PLLN是PLL前置分频和反馈分频系数，PLLP是PLL输出分频系数。时钟周期（Tclk）：时钟信号一个完整的周期所需要的时间，即1/fclk。时钟周期计算方法：Tclk = 1 / fclk。
STM32F1（32位微控制器）
2301_76769985的博客
04-13 1051
不给时钟的情况下，操作外设是无效的（外设不会操作，降低功耗），我们通过RCC，给这些外设时钟使能，从而操作外设。如何需要RTC实时时钟功能：需要再接32.768KHz的晶振（3，4引脚）（32.768KHz是2^15次方，通过电路的2^15次方分频，就可以生成1s的时间信号，从而完成实时时钟）复位电路：低电平复位，按下按键的时候，被拉到最低（电容也放电），是低电平进行复位，然后电容逐渐充满，低电平到逐渐高电平；RTC 实时时钟：进行时钟显示，可以接备用电池，掉电不丢失，进行进行时钟功能。
基于STM32的简易脉搏计的设计
04-14
本系统采用光电传感器，通过一级放大二级放大滤波之后利用STM32内部AD转换器，进行AD转换，计算心率，同时显示在OLCD屏幕上
Keil-STM32F1xx芯片包.zip
04-17
Keil-STM32F1xx芯片包.zip
STM32 电子脉搏器代码
09-03
STM32 脉搏器代码 深度优化
STM32F1使用内部晶振配置64M时钟
01-23
使用stm32f1的HSI时钟配置64M系统时钟，使用systick测试。 使用串口测试，通信正常
STM32HAL-血氧心率MAX30102模块_OLED显示心率图—蓝牙上传心率数据。
Ztianqingse的博客
05-30 5510
二.心率血氧模块MAX3012。
玩转STM32(10)CPU的脉搏
大坡3D软件开发
06-04 831
前面学习了怎么样下载程序到开发板， 并且可以运行起来，看到LED灯轮回地亮灭。你也许很好奇为什么LED会轮流地亮灭，像拥有生命一样，具有周期性地工作。要解决这个问题，我们得学习CPU的脉搏，那么什么是CPU的脉搏呢？其实CPU就是一堆泥沙和一些金属组成的，本身是不具备这种生命的特性，那么它周期性地工作的秘密又是什么呢？其实CPU之所以有这种特性，是因为它靠一个振荡电路来实现，这个振荡电路就是CPU...
二、STM32F1系列芯片介绍
little_Ming_Sun的博客
01-27 3310
引脚定义对于使用该芯片而言是非常重要的，一般拿到一个新的芯片时，需要着重地看一下它的引脚定义，有时芯片引脚定义看完后就可以大概知道该芯片应如何使用。如果想让STM32能够正常工作，首先就需要把电源部分和最小系统部分的电路连接好，也就是图表中标红色和蓝色的部分。上面引脚定义图中的“黑点”代表它左边的引脚是1号引脚，逆时针依次排列到48号引脚。下面表格中，标红色的是电源相关的引脚，标蓝色的是最小系统相关的引脚，标绿色的是IO口、功能口这些引脚。VBAT（1号引脚）：备用电池供电引脚。
STM32F1系列MCU-基本介绍和工程建立篇
m0_51319492的博客
05-13 1982
STM32单片机是ST(意法半导体)公司基于内核开发的32位微控制器(ARM内核由ARM公司设计)高性能系列：STM32F2、F4、F7和H7系列；主流系列F1、G4和F3系列；超低功耗系列：STM32L0、L1、L4、L4+、L5和U5系列；无线系列：STM32WL和WB系列；系列：主流系列STM32F1位数寄存器32位主频72MHZRAM：20K(SRAM)ROM：64K(Flash闪存)供电：2.0~3.6V(标准3.3V下图为STM32F103C8T6的引脚定义图。
第三篇，芯片启动和时钟系统
weixin_44651073的博客
07-02 1633
芯片启动和时钟系统
STM32F104如何直接查看系统时钟频率
最新发布
11-06
<think>首先，用户的问题是关于STM32F104（应该是STM32F103或类似型号，因为STM32F104不是标准型号；我猜可能是笔误）直接查看系统时钟频率的方法。用户引用了三篇资料，但这些资料主要讨论STM32的时钟系统结构，而不是直接查看时钟频率的方法。 用户上一次的问题是关于汽车电子系统中的掉电顺序（KL15先掉电还是先发送休眠报文），但当前的问题是STM32相关的，所以上下文切换了。 关键点： - 用户想查找“STM32F104直接查看系统时钟频率的方法”（假设是STM32F103或STM32F1系列）。 - 引用资料：[1]讨论STM32F1时钟系统的复杂性；[2]讨论STM32F407定时器时钟；[3]讨论STM32F407时钟系统的PLL倍频。这些都与查看时钟频率的直接方法无关。 - 我必须基于STM32知识回答，因为用户指定了查找方法。 在STM32中，直接查看系统时钟频率（SYSCLK）的方法通常涉及读取寄存器或使用调试工具。常见方法： 1. **通过调试器实时查看**：使用ST-Link调试器和SWD接口，在IDE（如STM32CubeIDE、Keil）中查看寄存器值或时钟树。 2. **通过编程读取寄存器**：STM32有寄存器如RCC_CFGR，其中包含SYSCLK源和分频信息。 3. **使用示波器测量时钟引脚**：物理方法测量外部时钟或内部时钟输出。 4. **代码中输出时钟频率**：通过串口或调试接口输出计算出的时钟频率。 针对STM32F103（假设用户指这个型号）： - SYSCLK频率可以从RCC_CFGR寄存器的SW位读取时钟源（HSI、HSE、PLL），然后根据源计算频率。 - 例如，如果时钟源是PLL，需要知道PLL配置（来自RCC_CFGR）。 - 计算方式：源频率（如HSE） ÷ PLLM × PLLN ÷ PLLP（对于STM32F1）。 直接查看方法： - 在运行时，使用库函数：如果使用HAL库，可以调用函数如HAL_RCC_GetSysClockFreq()（虽然STM32F1 HAL库可能没有这个，但标准外设库有类似）。 - 对于STM32F1，标准外设库有SystemCoreClock变量，存储系统时钟频率（单位Hz）。通常在系统初始化后，这个变量会被设置。 具体回答步骤： 1. **确认问题**：用户想直接查看系统时钟频率，可能是在代码中或调试时。 2. **提供方法**： - 调试器方法：使用IDE查看寄存器。 - 编程方法：读取寄存器计算频率。 - 使用库：如果使用标准外设库，访问SystemCoreClock。 3. **引用资料**：尽管引用资料不直接相关，但提到时钟系统复杂性（[^1]），我可以自然地将它们融入回答。 4. **结构化回答**： - 解释为什么需要查看时钟频率。 - 逐步描述方法。 - 添加代码示例（如果需要）。 5. **遵守指令**： - 使用$...$和$$...$$格式。 - 所有数学表达式正确使用LaTeX。 - 用中文回答。 - 在回答末尾生成相关问题。 - 引用标识自然添加。 生成相关问题： 基于时钟频率查看方法，相关问题可以是： 1. 如何测量STM32的外设时钟频率？ 2. STM32时钟树的结构是怎样的？ 3. 如何配置STM32的时钟系统以提高性能？ 4. 调试STM32时钟问题的方法？ 回答结构： - 引言：解释重要性。 - 方法1：调试器方式。 - 方法2：编程方式（读取寄存器）。 - 方法3：使用库变量。 - 代码示例（可选）。 - 总结。 确保真实可靠：基于STM32参考手册和常见做法。 </think>### STM32F103/F1系列直接查看系统时钟频率的方法 在STM32微控制器中，系统时钟频率（SYSCLK）是CPU和外设运行的核心，其配置直接影响性能（如引用[1]所述，时钟系统是CPU的脉搏）[^1]。针对STM32F103（或STM32F1系列，STM32F104可能是笔误），直接查看SYSCLK频率的方法主要有三种：通过调试器实时读取、编程读取寄存器计算、或使用库变量。以下是详细步骤，基于STM32标准外设库或HAL库的常见实践（确保真实可靠，参考STM32参考手册）。 --- ### 1. **使用调试器实时查看（推荐用于开发阶段）** 通过ST-Link或其他调试器连接到STM32的SWD接口，在IDE（如STM32CubeIDE、Keil MDK）中实时读取寄存器值。这是最直接的非入侵方式。 - **步骤**： 1. 连接调试器到STM32开发板。 2. 在IDE中运行调试模式。 3. 暂停程序运行，然后在寄存器窗口中查看`RCC_CFGR`寄存器。 - `RCC_CFGR`的第2-3位（SWS）表示系统时钟源（HSI、HSE或PLL）。 - 根据源读取相关寄存器计算SYSCLK频率： - 如果源是HSI：SYSCLK = 8 MHz（内部高速时钟）。 - 如果源是HSE：SYSCLK = 外部晶振频率（需手动查看电路）。 - 如果源是PLL：SYSCLK = $\frac{\text{HSE或HSI}}{\text{PLLM}} \times \text{PLLN} \div \text{PLLP}$，其中PLLM、PLLN、PLLP从`RCC_CFGR`和`RCC_PLLCFGR`读取（如引用[3]所述，PLL倍频涉及分频器配置）[^3]。 4. 示例：在Keil中，打开寄存器窗口查找`RCC->CFGR`，结合时钟树视图快速获取频率。 - **优点**：无需修改代码，实时准确。 - **缺点**：依赖硬件调试工具。 --- ### 2. **编程读取寄存器计算频率（适用于运行时诊断）** 在代码中直接读取STM32的时钟配置寄存器，计算SYSCLK频率。这适用于需要动态监控时钟的场景（如故障诊断）。 - **核心寄存器**： - `RCC_CFGR`：获取时钟源（SWS位）和PLL配置。 - `RCC_CR`：检查HSI/HSE状态。 - **计算步骤**： 1. 读取`RCC_CFGR`的SWS位（第2-3位），确定当前时钟源。 2. 根据源计算SYSCLK： - **HSI源**：固定为8 MHz（STM32F103默认值）。 - **HSE源**：SYSCLK = HSE频率（需根据电路设定，如8 MHz）。 - **PLL源**：公式如下： $$ \text{SYSCLK} = \frac{\text{输入频率}}{\text{PLLM}} \times \text{PLLN} \div \text{PLLP} $$ 其中： - 输入频率来自HSI或HSE（通过`RCC_CFGR`的PLLSRC位确定）。 - PLLM/PLLN/PLLP值从`RCC_CFGR`和`RCC_PLLCFGR`寄存器提取（具体位域参考手册）。 - **代码示例（使用标准外设库）**： ```c #include "stm32f10x.h" uint32_t Get_SysClock_Freq(void) { uint32_t sysclk_freq = 0; uint32_t sws = RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS; // 获取当前时钟源 switch(sws) { case RCC_CFGR_SWS_HSI: // HSI作为源 sysclk_freq = 8000000; // 8 MHz break; case RCC_CFGR_SWS_HSE: // HSE作为源 sysclk_freq = HSE_VALUE; // 在system_stm32f10x.c中定义，如8000000 break; case RCC_CFGR_SWS_PLL: // PLL作为源 { uint32_t pllsrc = RCC->CFGR & RCC_CFGR_PLLSRC; uint32_t pllm = ((RCC->CFGR & RCC_CFGR_PLLMULL) >> 18) + 2; // PLLMULL位域 uint32_t pllsource_freq = (pllsrc == RCC_CFGR_PLLSRC_HSI_DIV2) ? (8000000 / 2) : HSE_VALUE; uint32_t plln = ((RCC->CFGR & RCC_CFGR_PLLMULL) >> 18) + 2; // 通常PLLN在同一个寄存器 sysclk_freq = (pllsource_freq * plln) / pllm; // 简化计算，实际需结合PLLP // 注意：STM32F103的PLLP固定为2分频或4分频，需检查RCC_CFGR的第16-17位 break; } default: sysclk_freq = 0; // 错误处理 } return sysclk_freq; } int main(void) { uint32_t sysclk = Get_SysClock_Freq(); // 可通过串口输出sysclk值，如printf("SYSCLK=%lu Hz\n", sysclk); } ``` - **优点**：无需外部工具，代码内集成。 - **缺点**：需手动处理寄存器细节，容易出错（如引用[2]所述，配置复杂）[^2]。 --- ### 3. **使用库变量直接获取（最简单方法）** 如果使用STM32标准外设库（StdPeriph Lib）或HAL库，系统启动时自动计算并存储SYSCLK频率到全局变量`SystemCoreClock`。直接访问此变量即可。 - **步骤**： 1. 确保在代码中包含库头文件（如`system_stm32f10x.c/.h`）。 2. 在初始化后（如`SystemInit()`调用后），`SystemCoreClock`变量已更新。 3. 直接读取或输出该变量： ```c #include "stm32f10x.h" extern uint32_t SystemCoreClock; // 声明外部变量 int main(void) { SystemInit(); // 初始化时钟系统 // 现在SystemCoreClock存储SYSCLK频率（单位Hz） // 例如：通过串口输出 printf("System Clock Frequency: %lu Hz\n", SystemCoreClock); while(1); } ``` - **优点**：最简单可靠，库自动处理计算（基于时钟树配置）。 - **缺点**：只能在代码运行时访问，不适合静态分析。 --- ### 总结 - **推荐方法**：开发阶段优先用调试器实时查看；量产代码中建议使用`SystemCoreClock`变量。 - **为什么需要这些方法**：STM32时钟系统多源设计（如引用[1]所述，不同外设需不同频率以降低功耗）[^1]，直接查看频率有助于优化性能和调试。 - **注意事项**：确保时钟配置正确（如引用[3]所述PLL倍频逻辑）[^3]，否则计算结果可能错误。实际频率可通过示波器测量MCO引脚验证。
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