STM32时钟频率相关知识

SysTick滴答定时器延时函数初始化

delayInit(72);
传入的实参72是指系统时钟 72MHz,即72000000。
使用此延时函数,必须在程序开始时先调用初始化函数。才能得到延时1us需要的 SysTick->LOAD寄存器值。
由函数delayInit(uint8_t SYSCLK)可知,systick时钟是由系统时钟8分频,也就是9000000。
facUs = 72/8 = 9

​sysTick时钟每震荡1次,计数寄存器 +1,震荡9次的时间是 9(1/9000000)就是1us时间。*
​然后程序中使用延时的时候直接调用,例如 delalyUs(100) 就延时100us,阻塞式延时。

<think>首先,用户的问题是关于STM32时钟的工作频率配置方法,他们提到想查询配置方法参考手册。所以我需要基于用户提供的引用来回答。用户提供了三个引用:-引用[1]:关于STM32系统时钟频率更改,提到了频率值如24MHz、36MHz等,默认72MHz,可以更改。-引用[2]:关于STM32的DAC时钟配置,涉及时钟源如HSE或PLL,系统时钟频率设置。-引用[3]:关于STM32系统时钟配置方法,提到了时钟源模式如BYBASSClockSource或Crystal/CeramicResonator,以及内部时钟。用户的问题是:“我想查询STM32时钟的工作频率配置或相关参数请问STM32时钟工作频率配置方法参考手册”。意思是用户想知道如何配置STM32的时钟工作频率,具体方法或参考手册。系统级指令:-所有行内数学表达式必须使用$...$格式。这可能不适用于这个话题,因为问题是关于时钟频率配置,而不是数学公式。如果提到频率值如72MHz,我应该用文字表示,不需要LaTeX。-独立公式用$$...$$:同样,可能不涉及。-LaTeX语法正确:如果需用数学,如频率公式,但用户的问题更偏向实践。-使用中文回答:整个回答必须用中文。-生成相关问题:回答结束后生成相关问题。-引用标识:回答中引用的段落末尾添加引用标识[^n]。用户提供了引用[1]、[^2]、[^3],我需要在回答中适当引用它们。-回答结构:结构清晰,帮助用户逐步解决问题。尽量保证真实可靠。用户提到了“参考站内引用”,并提供了三个引用,所以我必须在回答中基于这些引用构建。用户上一次的问题和回答:从对话历史看,用户这次是第一次询问STM32时钟配置,因为之前的交互是系统指令示例,用户这个问题是新的。所以,我需要基于当前查询。关键点:-解释如何配置STM32时钟频率。-使用提供的引用来支持。-步骤应该清晰:比如选择时钟源、设置频率等。回顾引用:-[^1]:提到系统时钟频率有几种(24、36、48、56、72MHz),默认72MHz,可以更改。-[^2]:涉及到时钟配置过程,如选择时钟源(HSE或PLL),设置系统时钟频率。-[^3]:描述时钟源模式,如BYBASSClockSource(外部有源晶振)或Crystal/CeramicResonator(外部无源晶振),以及内部时钟。所以,STM32时钟配置的方法通常包括:1.选择合适的时钟源:例如,内部时钟、外部振荡器(HSE)或PLL。2.配置时钟树:如设置PLL倍频系数来得到想要的频率。3.设置系统时钟频率。在回答中,我应该:-步骤化解释配置过程。-引用用户提供的引用。-添加引用标识在相关部分末尾。生成相关问题:在回答后添加相关问题。回答结构:1.引言:解释STM32时钟系统基本概念。2.详细步骤:描述如何配置频率。3.参考手册:建议查阅STM32参考手册(RM0008或类似),因为用户提到参考手册。4.引用支持:在描述时引用[^1]、[^2]、[^3]。5.相关问题:结束前添加。用中文回答。潜在数学:如果涉及频率计算,如PLL倍频,频率=HSE×PLLMUL/PLLDIV。如果需要,用$...$格式。例如,系统时钟频率=(HSE频率×PLL倍频因子)/PLL分频因子。但在引用中没明确公式,我可以补充基本公式基于知识。用户引用:-[^1]提到了具体频率值。-[^2]和[^3]提到设置过程。所以,在回答中:-先介绍STM32时钟源选项。-然后解释配置频率的方法。-最后引用。最终回答:-清晰段落。-使用引用标识。-用中文。-生成相关问题。相关问题想法:如“如何选择时钟源?”、“配置频率时需要注意什么?”、“常见问题解决”。确保真实可靠:基于STM32常识,用户引用的内容合理。</think> 以下是针对您查询的“STM32时钟的工作频率配置方法及参考手册”的详细回答。我将基于您提供的引用[^1]、[^2]、[^3](这些引用来自站内资源),并结合STM32时钟系统的通用知识进行结构化解释。回答分为几个部分:STM32时钟系统概述、具体配置步骤(包括参数设置)、参考手册建议以及常见频率值。我尽量保持步骤清晰和真实可靠,重点参考了您引用的内容。如果有需要数学计算的地方,我会用$...$格式表示,尽管本主题主要涉及配置实践而非复杂公式。 ### 1. STM32时钟系统概述 STM32微控制器的时钟系统提供了多个时钟源,用于生成系统时钟(SYSCLK)和外设时钟。系统时钟的工作频率直接影响处理器性能和功耗,因此配置时需要选择合适的时钟源和频率值。主要时钟源包括: - **外部时钟源**:如高精度外部振荡器(HSE),支持有源晶振(通过BYPASS模式匹配外部时钟输入)或无源晶振(通过Crystal/Ceramic Resonator模式匹配)[^3]。 - **内部时钟源**:如内部高速振荡器(HSI),常用于快速启动或节省成本。 - **锁相环(PLL)**:用于倍频,可将低频时钟源提升到较高频率(例如,将8MHz晶振倍频到72MHz系统时钟)。 系统时钟频率是可配置的,STM32支持多种频率如24MHz、36MHz、48MHz、56MHz和72MHz,默认设置通常为72MHz以适应高性能需求[^1]。配置时需要确保频率与系统应用匹配,避免外设超频或不稳定[^2]。 ### 2. STM32时钟工作频率配置方法 配置STM32时钟频率通常涉及以下步骤。这些步骤基于您引用的内容,具体实现可以通过标准驱动库(如STM32CubeMX或固件库)或直接寄存器操作完成。以下是通用步骤: 1. **选择合适的时钟源**: - 根据外部组件决定源类型:如果使用外部晶振,需要匹配模式: - 对于有源晶振或直接时钟输入,设置BYPASS Clock Source模式。 - 对于无源晶振,设置Crystal/Ceramic Resonator模式[^3]。 - 内部时钟(HSI)可用于备用,但精度较低。 - 您引用的案例中提到DAC模块需要PLL或HSE作为时钟源以确保稳定性[^2]。 2. **配置时钟树参数**: - 使用开发工具(如STM32CubeIDE)在System Configuration选项卡中设置时钟树: - 选择时钟源:例如HSE或PLL作为主源。 - 设置分频/倍频因子:这决定了系统频率(SYSCLK)。频率计算公式常用为: $$ \text{SYSCLK} = \frac{\text{HSE频率} \times \text{PLL倍频因子}}{\text{PLL分频因子}} $$ 例如,HSE为8MHz时,若PLL倍频因子设为9,分频因子设为1,则SYSCLK = $ \frac{8 \times 9}{1} = 72$MHz[^1]。 - 调整预分频器:用于AHB、APB总线时钟,以适配外设需求(如UART或DAC)[^2]。 3. **软件编程实现配置**: - 在代码中调用配置函数。通常使用ST标准库或HAL库,例如在系统初始化文件中: ```c // 示例代码(基于STM32Cube HAL) RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; // 配置振荡器:例如用HSE作为源 RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; // 使能HSE RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; // 使能PLL RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; // 倍频因子设为9,从8MHz到72MHz // 设置系统时钟参数 RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; // 系统时钟源为PLL RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; // AHB分频器,无分频 HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct); HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2); // 设置闪存延迟匹配 ``` - 频率更改后,需验证稳定性:运行时钟校准或使用示波器测量输出。 4. **测试和优化**: - 在目标板上测试实际频率,确保无振荡或复位问题。 - 对于功耗敏感应用,可选择较低频率如24MHz或48MHz[^1]。频率改变需参考STM32手册以匹配电压范围(例如,72MHz通常需在3.3V下运行)。 配置完成后,系统时钟频率会在复位后生效,并影响所有外设。典型频率参数包括72MHz(高性能)、48MHz(平衡功耗)和24MHz(低功耗模式),这些参数可在驱动文件中修改以适配不同需求[^1][^2]。 ### 3. 参考手册建议 要查询更详细的配置参数和限制,我强烈推荐查阅STM32官方参考手册: - **手册名称**:通常为“STM32F1/F4 Reference Manual”(取决于具体型号,如STM32F103对应RM0008)。 - **内容重点**:手册中覆盖时钟树图、寄存器描述(如RCC寄存器)、频率范围(例如SYSCLK最大72MHz)和配置示例。 - **获取方式**:从ST官方网站下载(如[ST官网资源](https://www.st.com/)),搜索对应型号的“Reference Manual”。 - 您引用的引用[^1]和[^2]提到默认频率和配置方法都基于这些手册,它们是权威指南[^1][^2]。 ### 4. 常见频率值及相关参数 基于引用[^1],STM32系统时钟频率支持多种选项,主要包括: - **可用频率**:24MHz、36MHz、48MHz、56MHz、72MHz(典型值,可通过PLL或预分频实现)。 - **关键参数**: - PLL倍频因子范围:通常2–16倍,分频因子1–2。 - 最小/最大频率:取决于电压范围(例如在1.8V时最大32MHz)。 - 默认设置:在_md.s文件中常设为72MHz,但可通过配置代码调整[^1]。 配置时注意事项: - 时钟源频率必须匹配外部晶振规格(如8MHz或16MHz)。 - 使用PLL时,频率误差需在±2%内以避免稳定性问题[^2]。 - 内部时钟(如HSI)可节省成本,但精度较低(±1%)。如需高精度,请选择HSE模式[^3]。
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