STM32——時鐘系統(tǒng)介紹
一、時鐘樹
?????? 普通的MCU，一般只要配置好GPIO 的寄存器，就可以使用了。STM32為了實現(xiàn)低功耗，設(shè)計了非常復(fù)雜的時鐘系統(tǒng)，必須開啟外設(shè)時鐘才能使用外設(shè)資源。
? ? ? ? 左邊開始，從時鐘源一步步分配 到外設(shè)時鐘。
? ? ? ? 從時鐘頻率來說，又分為高速時鐘和低速時鐘，高速時鐘是提供給芯片主體的主時鐘，而低速時鐘只是提供給芯片中的 RTC（實時時鐘）及獨立看門狗使用。
? ? ? ? 從芯片角度來說，時鐘源分為內(nèi)部時鐘與外部時鐘源，內(nèi)部時鐘是在芯片內(nèi)部 RC 振蕩器產(chǎn)生的，起振較快，所以時鐘在芯片剛上電的時候，默認使用 內(nèi)部高速時鐘。而外部時鐘信號是由外部的晶振輸入的，在精度和穩(wěn)定性上都有很大優(yōu)勢，所以上電之后我們再通過軟件配置，轉(zhuǎn)而采用外部時鐘信號。
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二、4個時鐘源
高速外部時鐘（HSE）：以外部晶振作時鐘源，晶振頻率可取范圍為4~16MHz，我們一般采用 8MHz 的晶振。
高速內(nèi)部時鐘（HSI）： 由內(nèi)部 RC 振蕩器產(chǎn)生，頻率為 8MHz，但不穩(wěn)定。
低速外部時鐘（LSE）：以外部晶振作時鐘源，主要提供給實時時鐘模 塊，所以一般采用 32.768KHz。
低速內(nèi)部時鐘（LSI）：由內(nèi)部 RC 振蕩器產(chǎn)生，也主要提供給實時時鐘模 塊，頻率大約為 40KHz。
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三、高速外部時鐘HSE分析（8M）
1、 從左端的 OSC_OUT 和 OSC_IN 開始，這兩個引腳分別接到外部晶振的兩端。
2、 8MHz 的時鐘遇到了第一個分頻器PLLXTPRE（ HSEdivider for PLLentry），在這個分頻器中，可以通過寄存器配置，選擇它的輸出。它的 輸出時鐘可以是對輸入時鐘的二分頻或不分頻。我們選擇不分頻，所以經(jīng)過PLLXTPRE后，還是 8MHz 的時鐘。
3、 8MHz 的時鐘遇到開關(guān)PLLSRC（PLL entryclock source），我們可以選擇其輸出，輸出為外部高速時鐘（ HSE）或是內(nèi)部高速時鐘 （ HSI）。這里選擇輸出為 HSE，接著遇到鎖相環(huán)PLL， 具有倍頻作 用，在這里我們可以輸入倍頻因子PLLMUL（PLLmultiplicationfactor）。經(jīng)過PLL 的時鐘稱為 PLLCLK。倍頻因子我們設(shè)定為 9 倍頻，也就是說，經(jīng)過PLL之后，我們的時鐘從原來 8MHz 的 HSE 變?yōu)?72MHz。
4、 緊接著又遇到了一個開關(guān)SW，經(jīng)過這個開關(guān)之后就是 STM32 的系統(tǒng)時鐘（SYSCLK）了。通過這個開關(guān)，可以切換SYSCLK 的時鐘源，可以選擇為 HSI、 PLLCLK、 HSE。我們選擇為 PLLCLK 時鐘，所以 SYSCLK 就 為 72MHz 了。
5、 PLLCLK 在輸入到 SW 前，還流向了 USB 預(yù)分頻器，這個分頻器輸出為USB 外設(shè)的時鐘（ USBCLK）。
6、 回到 SYSCLK， SYSCLK 經(jīng)過 AHB預(yù)分頻器，分頻后再輸入到其它外設(shè)。如輸出到稱為HCLK、 FCLK 的時鐘，還直接輸出到 SDIO 外設(shè)的SDIOCLK 時鐘、存儲器控制器 FSMC 的 FSMCCLK 時鐘，和作為 APB1、APB2 的預(yù)分頻器的輸入端。設(shè)置 AHB 預(yù)分頻器不分頻，即輸出的頻率為 72MHz。
7、 GPIO 外設(shè)是掛載在 APB2 總線上的， APB2 的時鐘是APB2預(yù)分頻器 的輸出，而 APB2 預(yù)分頻器的時鐘來源是AHB預(yù)分頻器。因此，把APB2
預(yù)分頻器設(shè)置為不分頻，那么我們就可以得到GPIO外設(shè)的時鐘也等于HCLK。
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四、HCLK、 FCLK、 PCLK1、 PCLK2
SYSCLK：系統(tǒng)時鐘， STM32大部分器件的時鐘來源。主要由AHB 預(yù)分頻器分配到各個部件。
HCLK:由 AHB 預(yù)分頻器直接輸出得到，它是高速總線 AHB 的時鐘信號，提供給存儲器，DMA 及cortex 內(nèi)核，是cortex 內(nèi)核運行的時鐘，cpu主頻就是這個信號，它的大小與STM32 運算速度，數(shù)據(jù)存取速度密切相關(guān)。
FCLK：同樣由 AHB 預(yù)分頻器輸出得到，是內(nèi)核的“自由運行時鐘”?！白杂伞北憩F(xiàn)在它不來自時鐘HCLK，因此在HCLK時鐘停止時FCLK也繼續(xù)運行。它的存在，可以保證在處理器休眠時，也能夠采樣和到中斷和跟蹤休眠事件。
PCLK1：外設(shè)時鐘，由 APB1預(yù)分頻器輸出得到，最大頻率為36MHz， 提供給掛載在 APB1 總線上的外設(shè)。
PCLK2：外設(shè)時鐘，由 APB2預(yù)分頻器輸出得到，最大頻率可為72MHz，提供給掛載在 APB2 總線上的外設(shè)。
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五、寄存器
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typedef?struct
{
??__IO?uint32_t?CR;???????//?時鐘控制寄存器
??__IO?uint32_t?CFGR;?????//?時鐘配置寄存器
??__IO?uint32_t?CIR;??????//?時鐘中斷寄存器
??__IO?uint32_t?APB2RSTR;?//?APB2外設(shè)復(fù)位寄存器
??__IO?uint32_t?APB1RSTR;?//?APB1外設(shè)復(fù)位寄存器
??__IO?uint32_t?AHBENR;???//?AHB外設(shè)時鐘使能寄存器
??__IO?uint32_t?APB2ENR;??//?APB2外設(shè)時鐘使能寄存器
??__IO?uint32_t?APB1ENR;??//?APB1外設(shè)時鐘使能寄存器
??__IO?uint32_t?BDCR;?????//?備份域控制寄存器
??__IO?uint32_t?CSR;??????//?控制/狀態(tài)寄存器
#ifdefSTM32F10X_CL
??__IO?uint32_t?AHBRSTR;
??__IO?uint32_t?CFGR2;
#endif/*?STM32F10X_CL?*/
#if?defined?(STM32F10X_LD_VL)?||?defined?(STM32F10X_MD_VL)?||?defined(STM32F10X_HD_VL)
??uint32_t?RESERVED0;
??__IO?uint32_t?CFGR2;
#endif/*?STM32F10X_LD_VL?||?STM32F10X_MD_VL?||?STM32F10X_HD_VL?*/
}?RCC_TypeDef;
#define?CRC_BASE????????????(AHBPERIPH_BASE?+0x3000)
#define?RCC?????????????????((RCC_TypeDef?*)RCC_BASE)
voidRCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t?RCC_APB2Periph,?FunctionalState?NewState)
{
??/*?Check?the?parameters?*/
??assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));
??assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
??if?(NewState?!=?DISABLE)
??{
????RCC->APB2ENR?|=?RCC_APB2Periph;
??}
??else
??{
????RCC->APB2ENR?&=?~RCC_APB2Periph;
??}
}
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