STM32的各種時鐘系統(tǒng)的應用解析

時鐘系統(tǒng)是處理器的核心，所以在學習STM32所有外設之前，認真學習時鐘系統(tǒng)是必要的，有助于深入理解STM32。

重要的時鐘：

PLLCLK，SYSCLK，HCKL，PCLK1，PCLK2 之間的關系要弄清楚;

1、HSI：高速內部時鐘信號 STM32單片機內帶的時鐘 （8M頻率） 精度較差

2、HSE：高速外部時鐘信號 精度高 來源（1）HSE外部晶體/陶瓷諧振器（晶振） （2）HSE用戶外部時鐘

3、LSE：低速外部晶體 32.768kHz 主要提供一個精確的時鐘源 一般作為RTC時鐘使用

在STM32中，有五個時鐘源，為HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

①、HSI是高速內部時鐘，RC振蕩器，頻率為8MHz。

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

③、LSI是低速內部時鐘，RC振蕩器，頻率為40kHz。

④、LSE是低速外部時鐘，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72MHz。

其中40kHz的LSI供獨立看門狗IWDG使用，另外它還可以被選擇為實時時鐘RTC的時鐘源。另外，實時時鐘RTC的時鐘源還可以選擇LSE，或者是HSE的128分頻。RTC的時鐘源通過RTCSEL［1:0］來選擇。

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

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

系統(tǒng)時鐘SYSCLK，它是供STM32中絕大部分部件工作的時鐘源。系統(tǒng)時鐘可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE。系統(tǒng)時鐘最大頻率為72MHz，它通過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分頻器輸出的時鐘送給5大模塊使用：

①、送給AHB總線、內核、內存和DMA使用的HCLK時鐘。

②、通過8分頻后送給Cortex的系統(tǒng)定時器時鐘。

③、直接送給Cortex的空閑運行時鐘FCLK。

④、送給APB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻，其輸出一路供APB1外設使用（PCLK1，最大頻率36MHz），另一路送給定時器（Timer）2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時鐘輸出供定時器2、3、4使用。

⑤、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外設使用（PCLK2，最大頻率72MHz），另一路送給定時器（Timer）1倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時鐘輸出供定時器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。

在以上的時鐘輸出中，有很多是帶使能控制的，例如AHB總線時鐘、內核時鐘、各種APB1外設、APB2外設等等。當需要使用某模塊時，記得一定要先使能對應的時鐘。

需要注意的是定時器的倍頻器，當APB的分頻為1時，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）上的設備有：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模塊雖然需要一個單獨的48MHz時鐘信號，但它應該不是供USB模塊工作的時鐘，而只是提供給串行接口引擎（SIE）使用的時鐘。USB模塊工作的時鐘應該是由APB1提供的。

連接在APB2（高速外設）上的設備有：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 寄存器結構，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等的時鐘源選擇以及分頻系數(shù)設定

vu32 CIR; // 清除/使能 時鐘就緒中斷

vu32 APB2RSTR; //APB2線上外設復位寄存器

vu32 APB1RSTR; //APB1線上外設復位寄存器

vu32 AHBENR; //DMA，SDIO等時鐘使能

vu32 APB2ENR; //APB2線上外設時鐘使能

vu32 APB1ENR; //APB1線上外設時鐘使能

vu32 BDCR; //備份域控制寄存器

vu32 CSR;

} RCC_TypeDef;

可以對上上面的時鐘框圖和RCC寄存器來學習，對STM32的時鐘系統(tǒng)有個大概的了解，然后對照我們的《STM32不完全手冊》的系統(tǒng)時鐘配置函數(shù)void Stm32_Clock_Init（u8 PLL）一同來學習。

本文引用地址： http://www.21ic.com/app/mcu/201811/779047.htm

［引用］：

時鐘輸出的使能控制

在以上的時鐘輸出中有很多是帶使能控制的，如AHB總線時鐘、內核時鐘、各種APB1外設、APB2外設等。

當需要使用某模塊時，必需先使能對應的時鐘。需要注意的是定時器的倍頻器，當APB的分頻為1時，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）上的設備有：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模塊雖然需要一個單獨的48MHz時鐘信號，但它應該不是供USB模塊工作的時鐘，而只是提供給串行接口引擎（SIE）使用的時鐘。USB模塊工作的時鐘應該是由APB1提供的。

連接在APB2（高速外設）上的設備有：GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO

使用HSE時鐘，程序設置時鐘參數(shù)流程：

1、將RCC寄存器重新設置為默認值RCC_DeInit;

2、打開外部高速時鐘晶振HSERCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;

3、等待外部高速時鐘晶振工作HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;

4、設置AHB時鐘RCC_HCLKConfig;

5、設置高速AHB時鐘RCC_PCLK2Config;

6、設置低速速AHB時鐘RCC_PCLK1Config;

7、設置PLLRCC_PLLConfig;

8、打開PLLRCC_PLLCmd（ENABLE）;

9、等待PLL工作while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET）

10、設置系統(tǒng)時鐘RCC_SYSCLKConfig;

11、判斷是否PLL是系統(tǒng)時鐘while（RCC_GetSYSCLKSource（） ！= 0x08）

12、打開要使用的外設時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd（）/RCC_APB1PeriphClockCmd（）

下面是STM32軟件固件庫的程序中對RCC的配置函數(shù)（使用外部8MHz晶振）

void RCC_Configuration（void）

{

RCC_DeInit（）;

RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;//RCC_HSE_ON——HSE晶振打開（ON）

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;

if（HSEStartUpStatus == SUCCESS）//SUCCESS：HSE晶振穩(wěn)定且就緒

{

RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）;//RCC_SYSCLK_Div1——AHB時鐘 = 系統(tǒng)時鐘

RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）;//RCC_HCLK_Div1——APB2時鐘 = HCLK

RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）;//RCC_HCLK_Div2——APB1時鐘 = HCLK / 2

FLASH_SetLatency（FLASH_Late