在STM32中,有五个时钟源,为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。其实是四个时钟源,如下图所示(灰蓝色),PLL是由锁相环电路倍频得到PLL时钟。
①、HSI是高速内部时钟,RC振荡器,频率为8MHz。
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4MHz~16MHz。
③、LSI是低速内部时钟,RC振荡器,频率为40kHz。
④、LSE是低速外部时钟,接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤、PLL为锁相环倍频输出,其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍,但是其输出频率最大不得超过72MHz。
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其中40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用,另外它还可以被选择为实时时钟RTC的时钟源。另外,实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE,或者是HSE的128分频。RTC的时钟源通过RTCSEL[1:0]来选择。
STM32中有一个全速功能的USB模块,其串行接口引擎需要一个频率为48MHz的时钟源。该时钟源只能从PLL输出端获取,可以选择为1.5分频或者1分频,也就是,当需要使用USB模块时,PLL必须使能,并且时钟频率配置为48MHz或72MHz。
另外,STM32还可以选择一个时钟信号输出到MCO脚(PA8)上,可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟。
系统时钟SYSCLK,它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可选择为PLL输出、HSI或者HSE。系统时钟最大频率为72MHz,它通过AHB分频器分频后送给各模块使用,AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用:
①、送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
②、通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
③、直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
④、送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频,其输出一路供APB1外设使用(PCLK1,最大频率36MHz),另一路送给定时器(timer)2、3、4倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频,时钟输出供定时器2、3、4使用。
⑤、送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频,其输出一路供APB2外设使用(PCLK2,最大频率72MHz),另一路送给定时器(Timer)1倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频,时钟输出供定时器1使用。另外,APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用,分频后送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
在以上的时钟输出中,有很多是带使能控制的,例如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等等。当需要使用某模块时,记得一定要先使能对应的时钟。
需要注意的是定时器的倍频器,当APB的分频为1时,它的倍频值为1,否则它的倍频值就为2。
连接在APB1(低速外设)上的设备有:电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模块虽然需要一个单独的48MHz时钟信号,但它应该不是供USB模块工作的时钟,而只是提供给串行接口引擎(SIE)使用的时钟。USB模块工作的时钟应该是由APB1提供的。
连接在APB2(高速外设)上的设备有:UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。
HSE = Hight-speed external clock singal HSE 为外部高速外部晶振 (4~16M HSE OSC,推荐为 8 M 的OSC ) 为外部硬件输入
HSI = Hight-speed internal clock singalHSI 为高速内部晶振 (8 M 的HSE OSC)
LSI = Low-speedinternal clock singalLSI 为低速内部晶振 (在30kHz和60kHz之间)
-------LSI RC担当一个低功耗时钟源的角色,它可以在停机和待机模式下保持运行,为独立看门狗和
-------自动唤醒单元提供时钟。LSI时钟频率大约40kHz(在30kHz和60kHz之间)。进一步信息请参考数
LSE = Low-speedexternal clock singalLSE为低速外部晶振 (32.768 KHZ) 常见的外部精确时钟
-------LSE晶体是一个32.768kHz的低速外部晶体或陶瓷谐振器。它为实时时钟或者其他定时功能提供
-------一个低功耗且精确的时钟源。
单片机要工作的话,首先要有时钟。单片机的时钟由晶振产生,所以晶振之于单片机就像心脏之于咱们人一样,单片机没了这颗心脏(晶振)的话就没法工作。
STM32的系统时钟可以由以下三种不同的时钟源来驱动
1、HSI 震荡器时钟
2、HSE 振荡器时钟
3、PLL 时钟 (锁相环时钟)
让单片机工作时,首先可通过设置以上三种中的任何一种来产生单片机的系统时钟,即是SYSCLK(注意SYSCLK不能超过72MZ).
在系统时钟SYSCLK产生后又会经过AHB总线来产生AHB时钟,即HCLK。
在产生AHB时钟之后,通过一定的预分频后再产生AHB1(即是低速的AHB时钟PCLK1)跟 AHB2(即是高速的AHB时钟PCLK2)这两个时钟来驱动单片机的外设 。这两个时钟也是也是我们在使用单片机的外设(即是单片机里面的各个资源模块)时首先要做的工作。
下面列举下不同的时钟对应于单片机的那些资源模块。
AHB2时钟用于以下资源:
- RCC_APB2Periph_AFIO 功能复用 IO时钟
- RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA 时钟
- RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB 时钟
- RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC 时钟
- RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD 时钟
- RCC_APB2Periph_GPIOE GPIOE 时钟
- RCC_APB2Periph_ADC1 ADC1 时钟
- RCC_APB2Periph_ADC2 ADC2 时钟
- RCC_APB2Periph_TIM1 TIM1 时钟
- RCC_APB2Periph_SPI1 SPI1 时钟
- RCC_APB2Periph_USART1 USART1 时钟
- RCC_APB2Periph_ALL 全部 APB2外设时钟
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AHB1时钟用于以下资源:
- RCC_APB1Periph_TIM2 TIM2 时钟
- RCC_APB1Periph_TIM3 TIM3 时钟
- RCC_APB1Periph_TIM4 TIM4 时钟
- RCC_APB1Periph_WWDG WWDG时钟
- RCC_APB1Periph_SPI2 SPI2 时钟
- RCC_APB1Periph_USART2 USART2 时钟
- RCC_APB1Periph_USART3 USART3 时钟
- RCC_APB1Periph_I2C1 I2C1 时钟
- RCC_APB1Periph_I2C2 I2C2 时钟
- RCC_APB1Periph_USB USB 时钟
- RCC_APB1Periph_CAN CAN时钟
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RTC时钟来源:
- RCC_RTCCLKSource_LSE 选择 LSE 作为 RTC 时钟
- RCC_RTCCLKSource_LSI 选择 LSI 作为 RTC 时钟
- RCC_RTCCLKSource_HSE_Div128 选择 HSE 时钟频率除以 128 作为 RTC时钟
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ADC时钟来源:
该时钟源自 APB2 时钟(PCLK2)
- RCC_PCLK2_Div2 ADC 时钟 = PCLK / 2
- RCC_PCLK2_Div4 ADC 时钟 = PCLK / 4
- RCC_PCLK2_Div6 ADC 时钟 = PCLK / 6
- RCC_PCLK2_Div8 ADC 时钟 = PCLK / 8
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USB时钟来源:
该时钟来源于PLLCLK时钟的预分频
总结:要使单片机工作,首先得设置单片机的时钟,一般的步骤如下
1、设置系统时钟 SYSCLK
2、设置AHB(PCLK)时钟
3、设置AHB1(PCLK1)跟AHB2(PCLK2)时钟
4、设置完毕
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