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STM32的时钟系统是由哪些部分组成的

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 什么是时钟？为什么STM32要有多个时钟源呢？ STM32的时钟系统是由哪些部分组成的？ 0
2021-9-22 08:33:28　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报张秀兰相关推荐 • STM32的硬件系统是由哪些部分组成的 1826 • STM32时钟系统是由哪些部分组成的 1247 • STM32时钟系统是由哪些部分组成的 994 • STM32的时钟系统是由哪些部分组成的 1345 • stm32的时钟树是由哪些部分组成的 966 • STM32的主时钟树是由哪些部分组成的 803 • STM32f1时钟系统是由哪些部分组成的 815 • STM32最小系统是由哪些部分组成的 2349 • STM32F103时钟系统是由哪些部分组成的 1982 • STM32F103的时钟树是由哪些部分组成的 1831 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 1、什么是时钟时钟是单片机运行的基础，时钟信号推动单片机内各个部分执行相应的指令。时钟系统就是CPU的脉搏，决定cpu速率，像人的心跳一样只有有了心跳，人才能做其他的事情，而单片机有了时钟，才能够运行执行指令，才能够做其他的处理（点灯，串口，ADC），时钟的重要性不言而喻。为什么 STM32 要有多个时钟源呢？ STM32本身十分复杂，外设非常多但我们实际使用的时候只会用到有限的几个外设，使用任何外设都需要时钟才能启动，但并不是所有的外设都需要系统时钟那么高的频率，为了兼容不同速度的设备，有些高速，有些低速，如果都用高速时钟，势必造成浪费并且，同一个电路，时钟越快功耗越快，同时抗电磁干扰能力也就越弱，所以较为复杂的MCU都是采用多时钟源的方法来解决这些问题。所以便有了STM32的时钟系统和时钟树总括： STM32时钟系统主要的目的就是给相对独立的外设模块提供时钟，也是为了降低整个芯片的耗能。系统时钟，是处理器运行时间基准（每一条机器指令一个时钟周期）时钟是单片机运行的基础，时钟信号推动单片机内各个部分执行相应的指令。一个单片机内提供多个不同的系统时钟，可以适应更多的应用场合。不同的功能模块会有不同的时钟上限，因此提供不同的时钟，也能在一个单片机内放置更多的功能模块。对不同模块的时钟增加开启和关闭功能，可以降低单片机的功耗 STM32为了低功耗，他将所有的外设时钟都设置为disable（不使能），用到什么外设，只要打开对应外设的时钟就可以，其他的没用到的可以还是disable（不使能），这样耗能就会减少。这就是为什么不管你配置什么功能都需要先打开对应的时钟的原因 STM32的时钟系统框图乍一看很吓人，但其实很好理解，我们看系统时钟SYSCLK 的左边系统时钟有很多种选择，而左边的部分就是设置系统时钟使用那个时钟源，系统时钟SYSCLK 的右边，则是系统时钟通过AHB预分频器，给相对应的外设设置相对应的时钟频率从左到右可以简单理解为各个时钟源---》系统时钟来源的设置---》各个外设时钟的设置时钟系统 1各个时钟源（左边的部分） STM32 有4个独立时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE。 ①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。 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，提供低功耗时钟。 ④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。其中LSI是作为IWDGCLK（独立看门狗）时钟源和RTC时钟源而独立使用而HSI高速内部时钟 HSE高速外部时钟 PLL锁相环时钟这三个经过分频或者倍频作为系统时钟来使用 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。通过倍频之后作为系统时钟的时钟源举个例子：Keil编写程序是默认的时钟为72Mhz，其实是这么来的：外部晶振（HSE）提供的8MHz（与电路板上的晶振的相关）通过PLLXTPRE分频器后，进入PLLSRC选择开关，进而通过PLLMUL锁相环进行倍频（x9）后，为系统提供72MHz的系统时钟（SYSCLK）。之后是AHB预分频器对时钟信号进行分频，然后为低速外设提供时钟。或者内部RC振荡器（HSI）为8MHz /2 为4MHz 进入PLLSRC选择开关，通过PLLMUL锁相环进行倍频（x18）后为72MHz PS：网上有很多人说是5个时钟源，这种说法有点问题，学习之后就会发现PLL并不是自己产生的时钟源，而是通过其他三个时钟源倍频得到的时钟 2、系统时钟SYSCLK 系统时钟SYSCLK可来源于三个时钟源： ①、HSI振荡器时钟 ②、HSE振荡器时钟 ③、PLL时钟最大为72Mhz 3、USB时钟 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（唯一的），，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 4、把时钟信号输出到外部 STM32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。可以把时钟信号输出供外部使用 5系统时钟通过AHB分频器给外设提供时钟（右边的部分）重点从左到右可以简单理解为系统时钟---》AHB分频器---》各个外设分频倍频器 ---》外设时钟的设置右边部分为：系统时钟SYSCLK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内核总线：送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。 ②Tick定时器：通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。 ③I2S总线：直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。 ④APB1外设：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），另一路送给通用定时器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2-7使用。 ⑤APB2外设：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），另一路送给高级定时器。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器1和定时器8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。需要注意的是，如果 APB 预分频器分频系数是 1，则定时器时钟频率（TIMxCLK）为 PCLKx。否则，定时器时钟频率将为 APB 域的频率的两倍：TIMxCLK = 2xPCLKx。 APB1和APB2的对应外设 F1系列 APB1上面连接的是低速外设，包括电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、USART2、USART3、UART4、UART5、SPI2、SP3等；而APB2上面连接的是高速外设，包括UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、ADC3、所有的普通I/O口（PA-PE）、第二功能I/O（AFIO）口等。 F4系列这个和F1系列类似，我们就举几个特殊的 APB2总线：高级定时器timer1， timer8以及通用定时器timer9， timer10， timer11 UTART1，USART6 APB1总线：通用定时器timer2~timer5，通用定时器timer12~timer14以及基本定时器timer6，timer7 UTART2~UTART5 F4系列的系统时钟频率最高能到168M 具体可以在 stm32f10x_rcc.h 和stm32f40x_rcc.h 中查看或者通过 STM32参考手册搜索“系统架构”或者“系统结构” 查看外设挂在哪个时钟下， RCC相关寄存器：这里我们以F1系列为例 RCC 寄存器结构，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x.h”中定义如下： 1059行-》1081行。： typedef struct { vu32 CR; //HSI，HSE，CSS，PLL等的使能 vu32 CFGR; //PLL等的时钟源选择以及分频系数设定 vu32 CIR; // 清除/使能时钟就绪中断 vu32 APB2RSTR; //APB2线上外设复位寄存器 vu32 APB1RSTR; //APB1线上外设复位寄存器 vu32 AHBENR; //DMA，SDIO等时钟使能 vu32 APB2ENR; //APB2线上外设时钟使能 vu32 APB1ENR; //APB1线上外设时钟使能 vu32 BDCR; //备份域控制寄存器 vu32 CSR; } RCC_TypeDef; 可以对上上面的时钟框图和RCC寄存器来学习，对STM32的时钟系统有个大概的了解其实也就是我们上面介绍的流程，理解了自然也就能写出来 RCC初始化：这里我们使用HSE（外部时钟），正常使用的时候也都是使用外部时钟使用HSE时钟，程序设置时钟参数流程： 1、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit; 2、打开外部高速时钟晶振HSE RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）; 3、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）; 4、设置AHB时钟 RCC_HCLKConfig; 5、设置高速AHB时钟 RCC_PCLK2Config; 6、设置低速速AHB时钟 RCC_PCLK1Config; 7、设置PLL RCC_PLLConfig; 8、打开PLL RCC_PLLCmd（ENABLE）; 9、等待PLL工作 while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET） 10、设置系统时钟 RCC_SYSCLKConfig; 11、判断是否PLL是系统时钟 while（RCC_GetSYSCLKSource（）！= 0x08） 12、打开要使用的外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd（）/RCC_APB1PeriphClockCmd（）代码实现：对RCC的配置函数（使用外部8MHz晶振）系统时钟72MHz，APH 72MHz，APB2 72MHz，APB1 32MHz，USB 48MHz TIMCLK=72M void RCC_Configuration（void） { //----------使用外部RC晶振----------- RCC_DeInit（）; //初始化为缺省值 RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）; //使能外部的高速时钟 while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_HSERDY） == RESET）; //等待外部高速时钟使能就绪 FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）; //Enable Prefetch Buffer FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）; //Flash 2 wait state RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）; //HCLK = SYSCLK RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）; //PCLK2 = HCLK RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）; //PCLK1 = HCLK/2 RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1，RCC_PLLMul_9）; //PLLCLK = 8MHZ * 9 =72MHZ RCC_PLLCmd（ENABLE）; //Enable PLLCLK while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET）; //Wait till PLLCLK is ready RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）; //Select PLL as system clock while（RCC_GetSYSCLKSource（）！=0x08）; //Wait till PLL is used as system clock source //---------打开相应外设时钟-------------------- RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）; //使能APB2外设的GPIOA的时钟 } 也就是我们时钟树框图从左到右的配置，时钟监视系统（CSS） STM32还提供了一个时钟监视系统（CSS），用于监视高速外部时钟（HSE）的工作状态。倘若HSE失效，会自动切换（高速内部时钟）HSI作为系统时钟的输入，保证系统的正常运行。

2021-9-22 16:13:43 评论举报杨洋