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STM32时钟理解

时间:11-27 来源:互联网 点击:
一、硬件上的连接问题


如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振,请按照如下方法处理:

1)对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。
2)对于少于100脚的产品,有2种接法:
i)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。
ii)分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出并输出0。此方法可以减小功耗并(相对上面i)节省2个外部电阻。


STM32时钟系统结构图

时钟是STM32单片机的脉搏,是单片机的驱动源。使用任何一个外设都必须打开相应的时钟。这样的好处就是,如果不使用一个外设的时候,就把它的时钟关掉,从而可以降低系统的功耗,达到节能,实现低功耗的效果。

STM32单片机的时钟可以由以下3个时钟源提供:

1、HSI:高速内部时钟信号STM32单片机内带的时钟 (8M频率), 精度较差

2、HSE:高速外部时钟信号,精度高。

来源:i. HSE外部晶体/陶瓷谐振器(晶振);

ii.HSE用户外部时钟

3、LSE:低速外部晶体 32.768kHz 主要提供一个精确的时钟源 一般作为RTC时钟使用

STM32单片机的将时钟信号(例如HSE)经过分频或倍频(PLL)后,得到系统时钟,系统时钟经过分频,产生外设所使用的时钟。

上图为STM32整个时钟架构。

为了便于更好了解STM32单片机的时钟,下面以HSE时钟的使用为例。

设置时钟流程:

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HSERCC_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PLLRCC_PLLConfig

8、打开PLLRCC_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()

在STM32中,有五个时钟源,为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

HSI是高速内部时钟,RC振荡器,频率为8MHz。

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。

LSI是低速内部时钟,RC振荡器,频率为40kHz。

LSE是低速外部时钟,接频率为32.768kHz的石英晶体。

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。

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(Timer1)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,(定时器时钟之前有一个乘法器,它的操作不是由程序控制的,是由硬件根据前一级的APB预分频器的输出自动选择)当APB的分频为1时(这个乘法器无作用),它的倍频值为1,否则它的倍频值就为2(即将APB预分频器输出的频率乘2,这样可以保证定时器可以得到最高的72MHz时钟脉冲)。

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