STM32時(shí)鐘系統(tǒng)學(xué)習(xí)

時(shí)鐘系統(tǒng)是處理器的核心，所以在學(xué)習(xí)STM32所有外設(shè)之前，認(rèn)真學(xué)習(xí)時(shí)鐘系統(tǒng)是必要的,有助于深入理解STM32。

下面是從網(wǎng)上找的一個(gè)STM32時(shí)鐘框圖，比《STM32中文參考手冊(cè)》里面的是中途看起來(lái)清晰一些：

重要的時(shí)鐘：
PLLCLK,SYSCLK,HCKL,PCLK1,PCLK2 之間的關(guān)系要弄清楚;


1、HSI:高速內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào) stm32單片機(jī)內(nèi)帶的時(shí)鐘 (8M頻率) 精度較差
2、HSE:高速外部時(shí)鐘信號(hào) 精度高 來(lái)源(1)HSE外部晶體/陶瓷諧振器(晶振) (2)HSE用戶外部時(shí)鐘
3、LSE:低速外部晶體 32.768kHz 主要提供一個(gè)精確的時(shí)鐘源 一般作為RTC時(shí)鐘使用


在STM32中，有五個(gè)時(shí)鐘源，為HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

　?、?、HSI是高速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，頻率為8MHz。

　　②、HSE是高速外部時(shí)鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時(shí)鐘源，頻率范圍為4MHz~16MHz。

　　③、LSI是低速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，頻率為40kHz。

　?、?、LSE是低速外部時(shí)鐘，接頻率為32.768kHz的石英晶體。

　　⑤、PLL為鎖相環(huán)倍頻輸出，其時(shí)鐘輸入源可選擇為HSI/2、HSE或者HSE/2。倍頻可選擇為2~16倍，但是其輸出頻率最大不得超過(guò)72MHz。

　　其中40kHz的LSI供獨(dú)立看門狗IWDG使用，另外它還可以被選擇為實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的時(shí)鐘源。另外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的時(shí)鐘源還可以選擇LSE，或者是HSE的128分頻。RTC的時(shí)鐘源通過(guò)RTCSEL[1:0]來(lái)選擇。

　　STM32中有一個(gè)全速功能的USB模塊，其串行接口引擎需要一個(gè)頻率為48MHz的時(shí)鐘源。該時(shí)鐘源只能從PLL輸出端獲取，可以選擇為1.5分頻或者1分頻，也就是，當(dāng)需要使用USB模塊時(shí)，PLL必須使能，并且時(shí)鐘頻率配置為48MHz或72MHz。

　　另外，STM32還可以選擇一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出到MCO腳(PA8)上，可以選擇為PLL輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統(tǒng)時(shí)鐘。

　　系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK，它是供STM32中絕大部分部件工作的時(shí)鐘源。系統(tǒng)時(shí)鐘可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE。系統(tǒng)時(shí)鐘最大頻率為72MHz，它通過(guò)AHB分頻器分頻后送給各模塊使用，AHB分頻器可選擇1、2、4、8、16、64、128、256、512分頻。其中AHB分頻器輸出的時(shí)鐘送給5大模塊使用：

　?、?、送給AHB總線、內(nèi)核、內(nèi)存和DMA使用的HCLK時(shí)鐘。

　?、凇⑼ㄟ^(guò)8分頻后送給Cortex的系統(tǒng)定時(shí)器時(shí)鐘。

　　③、直接送給Cortex的空閑運(yùn)行時(shí)鐘FCLK。

　?、堋⑺徒oAPB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB1外設(shè)使用(PCLK1，最大頻率36MHz)，另一路送給定時(shí)器(Timer)2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時(shí)鐘輸出供定時(shí)器2、3、4使用。

　?、?、送給APB2分頻器。APB2分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB2外設(shè)使用(PCLK2，最大頻率72MHz)，另一路送給定時(shí)器(Timer)1倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時(shí)鐘輸出供定時(shí)器1使用。另外，APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用，分頻后送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻。

　　在以上的時(shí)鐘輸出中，有很多是帶使能控制的，例如AHB總線時(shí)鐘、內(nèi)核時(shí)鐘、各種APB1外設(shè)、APB2外設(shè)等等。當(dāng)需要使用某模塊時(shí)，記得一定要先使能對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘。

　　需要注意的是定時(shí)器的倍頻器，當(dāng)APB的分頻為1時(shí)，它的倍頻值為1，否則它的倍頻值就為2。

　　連接在APB1(低速外設(shè))上的設(shè)備有：電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看門狗、Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模塊雖然需要一個(gè)單獨(dú)的48MHz時(shí)鐘信號(hào)，但它應(yīng)該不是供USB模塊工作的時(shí)鐘，而只是提供給串行接口引擎(SIE)使用的時(shí)鐘。USB模塊工作的時(shí)鐘應(yīng)該是由APB1提供的。

　　連接在APB2(高速外設(shè))上的設(shè)備有：UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。


涉及的寄存器：
RCC 寄存器結(jié)構(gòu)，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x_map.h”中定義如下：
typedef struct
{
vu32 CR; //HSI,HSE,CSS,PLL等的使能
vu32 CFGR; //PLL等的時(shí)鐘源選擇以及分頻系數(shù)設(shè)定
vu32 CIR; // 清除/使能 時(shí)鐘就緒中斷
vu32 APB2RSTR; //APB2線上外設(shè)復(fù)位寄存器
vu32 APB1RSTR; //APB1線上外設(shè)復(fù)位寄存器
vu32 AHBENR; //DMA，SDIO等時(shí)鐘使能
vu32 APB2ENR; //APB2線上外設(shè)時(shí)鐘使能
vu32 APB1ENR; //APB1線上外設(shè)時(shí)鐘使能
vu32 BDCR; //備份域控制寄存器
vu32 CSR;
} RCC_TypeDef;

可以對(duì)上上面的時(shí)鐘框圖和RCC寄存器來(lái)學(xué)習(xí)，對(duì)STM32的時(shí)鐘系統(tǒng)有個(gè)大概的了解，然后對(duì)照我們的《STM32不完全手冊(cè)》的系統(tǒng)時(shí)鐘配置函數(shù)void Stm32_Clock_Init(u8 PLL)一同來(lái)學(xué)習(xí)。