STM32之時(shí)鐘樹(shù)筆記

1 STM32有五個(gè)時(shí)鐘源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL
1.1 HSI：高速內(nèi)部時(shí)鐘、RC振蕩器、頻率為8MHz、時(shí)鐘精度較差，可作為備用時(shí)鐘源（時(shí)鐘安全系統(tǒng)CSS）。
1.2 HSE：高速外部時(shí)鐘、可接外部晶體/陶瓷諧振器（4MHz~16MHz）或外部時(shí)鐘源（HSE旁路，Max 25MHz）。
1.3 LSI：低速內(nèi)部時(shí)鐘、RC振蕩器、頻率為40kHz，大容量MCU可進(jìn)行LSI時(shí)鐘校準(zhǔn)。
1.4 LSE：低速外部時(shí)鐘、接頻率為32.768kHz的外部晶體/陶瓷諧振器。
1.5 PLL：鎖相環(huán)倍頻輸出，時(shí)鐘輸入源可選擇HSI/2、HSE或HSE/2。倍頻可選擇為2~16倍，最大輸出72MHz。

用戶可通過(guò)多個(gè)預(yù)分頻器配置AHB總線、高速APB2總線和低速APB1總線的頻率。AHB和APB2域的最大頻率是72MHZ。APB1域的最大允許頻率是36MHZ。SDIO接口的時(shí)鐘頻率固定為HCLK/2。
40kHz的LSI供獨(dú)立看門(mén)狗IWDG使用，另外它還可以被選擇為實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的時(shí)鐘源。另外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的時(shí)鐘源還可以選擇LSE，或者是HSE的128分頻。RTC的時(shí)鐘源通過(guò)RTCSEL[1:0]來(lái)選擇。
STM32中有一個(gè)全速功能的USB模塊，其串行接口引擎需要一個(gè)頻率為48MHz的時(shí)鐘源。該時(shí)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(dāng)需要使用USB模塊時(shí)，PLL必須使能，并且時(shí)鐘頻率配置為48MHz或72MHz。
另外，STM32還可以選擇一個(gè)PLL輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統(tǒng)時(shí)鐘輸出到MCO腳(PA8)上
系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK，是供STM32中絕大部分部件工作的時(shí)鐘源。系統(tǒng)時(shí)鐘可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE，在選擇時(shí)鐘源前注意要判斷目標(biāo)時(shí)鐘源是否已經(jīng)穩(wěn)定振蕩。Max=72MHz，它分為2路，1路送給I2S2、I2S3使用的I2S2CLK、I2S3CLK；另外1路通過(guò)AHB分頻器分頻（1/2/4/8/16/64/128/256/512）分頻后送給以下8大模塊使用：
① 送給SDIO使用的SDIOCLK時(shí)鐘。
② 送給FSMC使用的FSMCCLK時(shí)鐘。
③ 送給AHB總線、內(nèi)核、內(nèi)存和DMA使用的HCLK時(shí)鐘。
④ 通過(guò)8分頻后送給Cortex的系統(tǒng)定時(shí)器時(shí)鐘（SysTick）。
⑤ 直接送給Cortex的空閑運(yùn)行時(shí)鐘FCLK。
⑥ 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(shè)使用(PCLK1，最大頻率36MHz)，另一路送給定時(shí)器(Timer2-7)2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時(shí)鐘輸出供定時(shí)器2、3、4、5、6、7使用。
⑦ 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(shè)使用(PCLK2，最大頻率72MHz)，另一路送給定時(shí)器(Timer1、Timer8)1、2倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻，時(shí)鐘輸出供定時(shí)器1和定時(shí)器8使用。另外，APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用，分頻后得到ADCCLK時(shí)鐘送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻。
⑧ 2分頻后送給SDIO AHB接口使用（HCLK/2）

2 時(shí)鐘輸出的使能控制
在以上的時(shí)鐘輸出中有很多是帶使能控制的，如AHB總線時(shí)鐘、內(nèi)核時(shí)鐘、各種APB1外設(shè)、APB2外設(shè)等。
當(dāng)需要使用某模塊時(shí)，必需先使能對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘。
需要注意的是定時(shí)器的倍頻器，當(dāng)APB的分頻為1時(shí)，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(shè))上的設(shè)備有：電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看門(mén)狗、 Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模塊雖然需要一個(gè)單獨(dú)的48MHz時(shí)鐘信號(hào)，但它應(yīng)該不是供USB模塊工作的時(shí)鐘，而只是提供給串行接口引擎(SIE)使用的時(shí)鐘。USB模塊工作的時(shí)鐘應(yīng)該是由APB1提供的。
連接在APB2(高速外設(shè))上的設(shè)備有：GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、ALL


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下圖是STM32F10xx時(shí)鐘系統(tǒng)的框圖，通過(guò)這個(gè)圖可以一目了然地看到各個(gè)部件時(shí)鐘產(chǎn)生的路徑，還可以很方便地計(jì)算出各部分的時(shí)鐘頻率。

STM32的四個(gè)時(shí)鐘源(HSI、HSE、LSI和LSE)也在圖中標(biāo)出；圖中間的時(shí)鐘監(jiān)視系統(tǒng)(CSS)是在很多ST7的單片機(jī)中就出現(xiàn)的安全設(shè)置。

特別注意：圖的右邊，輸出定時(shí)器時(shí)鐘之前有一個(gè)乘法器，它的操作不是由程序控制的，是由硬件根據(jù)前一級(jí)的APB預(yù)分頻器的輸出自動(dòng)選擇，當(dāng)APB預(yù)分頻器的分頻因子為 1時(shí)，這個(gè)乘法器無(wú)作用；當(dāng)APB預(yù)分頻器的分頻因子大于1時(shí)，這個(gè)乘法器做倍頻操作，即將APB預(yù)分頻器輸出的頻率乘2，這樣可以保證定時(shí)器可以得到最高的72MHz時(shí)鐘脈沖。