关于STM32时钟系统的理解

只看该作者 · 2022-11-26 19:53

关于单片机的时钟

时钟是同步单片机系统各个部件工作时序的最小时间单位，对于单片机MCU来说，时钟就是单片机的心脏，在单片机中，始终在一定周期内做出上升或者下降的动作，实际上就是方波，而单片机的的每条指令都是按照一定时序进行的，因此单片机的工作离不开时钟信号的输入。

只看该作者 · 2022-11-26 19:55

类比51
在我们刚开始学习51单片机的时候，我们知道，传统的STC89C52是没有内部时钟系统的，那个时候我们只有外接一个石英晶振来作为51单片机的时钟输入信号，现在新的51单片机也都带有内部时钟了，不过精确度不够高而已，我们知道51单片机1个机器周期=12个时钟周期，频率为12MHZ，则一个机器周期为1US，具体到定时器程序就是，假如你想定1MS，那么单片机每次加一个一，就要过1US，那么1MS就要加1000次，所以用65535-1000=64535；再把64535换成16进制为FC17，把FC付给TH0,17给TLO,即可定时1MS，因为65535他就溢出进入中断。STM32其实也是类似的，下图为51单片机的时钟电路原理图。

只看该作者 · 2022-11-26 19:56

只看该作者 · 2022-11-26 19:56

STM32时钟源
我们可以从下面这张图中来大致看下STM32的时钟源可以从那些地方获取，现在CUBEMX开发软件中也可以很直观的看出，具体如下：

只看该作者 · 2022-11-26 19:57

从上图中我们可以看出STM32具有五个时钟源作为单片机的时钟输入信号，经过后续相关倍频和分频后得到系统时钟给系统提供时钟，我们在使用的时候就需要配置相关库函数来达到对应总线需要的时钟是多少，可以列举出下五种：
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。WDG
④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。RTC
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。

只看该作者 · 2022-11-26 19:58

STM32并不像传统的51一样。系统时钟只能来源于一个时钟源，在STM32中，系统时钟可以是来源于以下三个时钟源：
①、HSI振荡器时钟
②、HSE振荡器时钟
③、PLL时钟
注意STM32不像51直接使用时钟，在每一个外设使用之前必须对相应总线上的时钟使能。

只看该作者 · 2022-11-26 19:59

时钟系统的相关配置寄存器
在库函数中有对应结构体：
RCC时钟相关寄存器
typedef struct
{
  __IO uint32_t CR;             //HSI,HSE,CSS,PLL等的使能和就绪标志位
  __IO uint32_t CFGR;          //PLL等的时钟源选择，分频系数设定
  __IO uint32_t CIR;             // 清除/使能时钟就绪中断
  __IO uint32_t APB2RSTR;  //APB2线上外设复位寄存器
  __IO uint32_t APB1RSTR; //APB1线上外设复位寄存器
  __IO uint32_t AHBENR; //DMA，SDIO等时钟使能
  __IO uint32_t APB2ENR; //APB2线上外设时钟使能
  __IO uint32_t APB1ENR; //APB1线上外设时钟使能
  __IO uint32_t BDCR;       //备份域控制寄存器
  __IO uint32_t CSR;          //控制状态寄存器
} RCC_TypeDef;