STM32:时钟树原理概要

news2024/9/30 5:32:14

在一般情况下只要在CubeIDE中将RCC下的高速时钟源设置成晶振,随后在时钟配置中把HCLK设置到最大频率(比如STM32F103的最高频率是72MHZ ),CubeIDE就会帮我们自动调节其它参数到合适的值。这样我们芯片就可以全速运行了。

一、时钟信号

        芯片大部分都是由庞大的电路组成。这种电路通常是逻辑电路。例如如下电路:

        AB线路分别输入 0 和 1 后经过与门和异或门,在寄存器存的值便是 1。此时AB线路再分别输入1和1,在理想状态下寄存器值就会变成0。但是实际和理想情况不同。

        在现实实践中,存在门电路运算延时问题。在AB线路分别输入1和1的时候,由于与门运算电路比较复杂,门电路运算相比其他简单线路传输时间就更长。在异或门下端输入到高电平时,上端还保留上次与门运算的输出结果,此时就会处于一种由延迟造成的错误状态。处在这种错误状态时间虽然短暂,但是依赖于这种电路组成的复杂系统可能会在不可预知的时间内发生不可预知的错误。

        为了解决这种延迟问题可以在电路中引入边沿触发器。边沿触发器中包含一个输入端(D),输出端(Q),和控制端(CLK).边沿触发器的特性:将一个固定频率的信号不断发送到控制端中。在控制端出现一个从低电平到高电平的上升沿信号时,才会将输入结果从输出端输出。电路修正为如下图所示,这种固定频率的方波信号,可以在一个完整周期内保证寄存器的值都不会改变,解决了电路运算延时问题。这种方波信号就是时钟信号。

        时钟信号由单片机“心脏”时钟源产生,通过“动脉”时钟树传播到整个芯片电路中。

二、HCLK 时钟树

        在STM32内部有一个叫做先进高性能总线(Advance High Performance Bus,AHB)总线。它就是STM32的主干道。STM32芯片中的处理器,内存,DMA,以及各种外设都连接到这一总线上。

        HCLK属于AHB总线中的时钟线。它直接连接了处理器,内存,DMA。为他们带去了时钟信号。在处理器内核中有一个成为 SysTick(系统滴答)的定时器,为我们的程序提供一个时钟基准(HAL_DELAY()函数就是依赖于SysTick)。与直连不同,SysTick和AHB之间连接了一个分频器

分频器的作用是变频,降低频率。即给频率作除法。例如将分频器设置为"/8"也就是变成原来频率的1/8。连接SysTick的分频器可以设置“/1”和“/8”。例如AHB提供72MHZ的频率经过"/8"的分频器后就会变成9MHZ。

        在STM32芯片中,像GPIO,串口,IIC等外设并没有直接连接到AHB总线上。而是两个先进外设总线(Advance Peripheral  Bus,APB)分别连接到AHB上。外设通过一种桥接器连接到APB进行处理。让外设和AHB直连的部件进行间接通信。 APB1上连接了串口2到5,SPI2/3.IIC,USD,CAN,通用定时器,基本定时器等等;APB2上连接了ADC,串口1,SPI1,高级定时器TIM1和TIM8,所有GPIO口和中断等。

        在APB1和AHB中间有一个也有一个分频器,此分频器输出的信号称作PCLK。分频器与定时器之间还连接一个倍频器。倍频器与分频器的功能相反,用来给频率作乘法。例如提供32MHZ的频率经过"x2"的倍频器后就会变成72MHZ。

注:在《STM32官方参考手册》中的第2章存储器和总线构架中可以了解具体AHB总线的结构。

把上图简化成树形结构如下图HCLK的右半部分所示结构。只要设置HCLK频率再调节变频器和倍频器就可以将想要的时钟频率输出给其他部件。

       从“源头”来讲,提供给HCLK的时钟源有两个,HSI高速内部时钟和HSE高速外部时钟。其中HSI是STM32的默认时钟源,它内置在芯片内部,无需外接电路,产生的频率为8MHZ。高速外部时钟HSE需要从外部电路接入一种叫做“晶振”的器件,该器件内部有石英晶体可以发出一定频率的脉冲信号,其脉冲精度要比HSI好得多。

        PLLCLK锁相环时钟,它起到的作用是倍频器作用,它可以选择将HSI或者HSE的时钟分频后的信号选择一个再进行倍频输出。因此进入系统时钟SysCLK就可以有三种输入选择:HSI,HSE,PLL锁相环。再经过AHB分频器就到了HCLK部件了。

三、时钟配置补充

  1. FCLK,自由运行时钟:当我们需要节省电量需要STM32进行低功耗模式之一的“停止模式”时,AHB总线会停止运行,HCLK会停止传输时钟脉冲,所有连接到AHB总线上的外设都会停止运行。FCLK实际上连接是AHB分频器,当STM32处于休眠状态是,FCLK依旧处于运行态,为中断采样提供时钟信号
  2. To FLITFCLK:为Flash编程接口的时钟,它的时钟源永远来自于HSI。 
  3. To USB:为USD功能提供的系统时钟,来自于PLL锁相环。
  4. Clock Security System,CSS时钟安全系统:原始时钟源为HSE或为倍频过的HSE可选择开启。它可以在HSE发生故障时,立即将时钟源切换为HSI,并且产生中断。
  5. RTC/看门狗时钟树:一个独立的时钟树,时钟源是低速内部时钟LSI和低速外部时钟LSE,或者高速外部时钟的“/128”分频。挂在上面的是RTC实时时钟和看门狗。
  6. Master Clock Output,时钟输出功能:在基本设置->System Core->RCC 界面中勾选Master Clock Output 就可以使用该功能。PA8引脚就会被设置为RCC_MCO。在根据时钟配置界面中选择其中一个时钟信号输出,PA8就可以获取到数据

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1235141.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

python查找算法_顺序查找

顺序查找(Sequential Search)是一种简单直观的搜索算法,用于在无序数组中查找特定元素。它的基本思想是逐个遍历数组中的元素,直到找到目标元素或遍历完整个数组。本文将介绍顺序查找的基本原理,并通过Python代码进行详…

基于人工大猩猩部队算法优化概率神经网络PNN的分类预测 - 附代码

基于人工大猩猩部队算法优化概率神经网络PNN的分类预测 - 附代码 文章目录 基于人工大猩猩部队算法优化概率神经网络PNN的分类预测 - 附代码1.PNN网络概述2.变压器故障诊街系统相关背景2.1 模型建立 3.基于人工大猩猩部队优化的PNN网络5.测试结果6.参考文献7.Matlab代码 摘要&a…

硬盘录像机无法注册到视频监控平台EasyCVR上是什么原因?该如何解决?

视频监控汇聚平台EasyCVR可拓展性强、视频能力灵活、部署轻快,可支持的主流标准协议有国标GB28181、RTSP/Onvif、RTMP等,以及支持厂家私有协议与SDK接入,包括海康Ehome、海大宇等设备的SDK等。平台既具备传统安防视频监控的能力,也…

【剑指offer|图解|链表】链表的中间结点 + 链表中倒数第k个结点

🌈个人主页:聆风吟 🔥系列专栏:数据结构、算法模板 🔖少年有梦不应止于心动,更要付诸行动。 文章目录 📋前言一. ⛳️链表的中间结点二. ⛳️链表中倒数第k个结点📝结语 &#x1f4c…

VPX 插座(VITA46)介绍及应用 (简单介绍)

1. VPX 插座的介绍 VPX是VITA(VME International Trade Association, VME国际贸易协会)组织于2007年在其VME总线基础上提出的新一代高速串行总线标准。VPX总线的基本规范、机械结构和总线信号等具体内容均在ANSI/VITA46系列技术规范中定义。VPX就是基于高速串行总线的新一代总线…

【Node.js】大前端技能最通俗易懂的讲解 快速入门必看

目录 1、概述前端工具VSCode安装 2、NodeJS的安装 3、NodeJS了解和快速入门 4、NodeJS实现HttpServer服务 5、NodeJS实现操作MySQL数据库 Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境,它允许开发者在服务器端执行Node.js是一个基于Chrome V8引擎的Ja…

跳台阶游戏(Python排列组合函数itertools.combinations的应用)

给定台阶总数和两种单次可跳级数,编写自定义函数,计算所有的游戏组合方案数量。 (笔记模板由python脚本于2023年11月19日 19:18:48创建,本篇笔记适合熟悉python自定义函数编写,了解排列组合知识的coder翻阅) 【学习的细节是欢悦的…

(一)pytest自动化测试框架之生成测试报告(mac系统)

前言 我们可以通过pytest-html插件来生成测试报告,但是pytest-html插件生成的测试报告不够美观,逼格也不够高,通过allure生成的测试报告是比较美观的,花里胡哨的,能够提升一个level。 allure官网: Allure…

基于纹理特征的kmeas聚类的图像分割方案

Gabor滤波器简介 在图像处理中,以Dennis Gabor命名的Gabor滤波器是一种用于纹理分析的线性滤波器,本质上是指在分析点或分析区域周围的局部区域内,分析图像中是否存在特定方向的特定频率内容。Gabor滤波器的频率和方向表示被许多当代视觉科学…

美国国家安全实验室员工详细数据在网上泄露

一个从事出于政治动机的攻击的网络犯罪组织破坏了爱达荷国家实验室(INL)的人力资源应用程序,该组织周日在电报上发帖称,已获得该核研究实验室员工的详细信息。 黑客组织 SiegedSec 表示,它已经访问了“数十万用户、员…

【LeetCode刷题-数组】--18.四数之和

18.四数之和 方法&#xff1a;排序双指针 先对数组进行排序&#xff0c;使用两重循环分别枚举前两个数&#xff0c;然后在两重循环枚举到的数之后使用双指针枚举剩下的两个数 class Solution {public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {List…

8051指令系统

目录 数据传送指令 算术运算指令 位操作类指令 某些指令的说明 截图来自&#xff1a; 第三章.8051指令系统&#xff08;1&#xff09;_哔哩哔哩_bilibili 数据传送指令 算术运算指令 位操作类指令 某些指令的说明

ChatGPT暂时停止开通plus,可能迎来封号高峰期

前言: 前两日,chat gpt的创始人 San Altman在网上发表了,由于注册的使用量超过了他们的承受能力,为了确保每个人的良好使用体验,chat gpt将暂时停止开通gpt plus。 情况: 前段时间好像出现了官网崩溃的情况,就连api key都受到了影响,所以现在就开始了暂时停止plus的注…

09【保姆级】-GO语言的数组和切片

09【保姆级】-GO语言的数组 一、数组1.1 数组定义1.2 数组的使用1.3 数组的遍历1.4 数组的应用案例 二、切片2.1 切片的介绍2.2 切片的原理2.3 切片的三种使用 之前我学过C、Java、Python语言时总结的经验&#xff1a; 先建立整体框架&#xff0c;然后再去抠细节。先Know how&a…

基于白冠鸡算法优化概率神经网络PNN的分类预测 - 附代码

基于白冠鸡算法优化概率神经网络PNN的分类预测 - 附代码 文章目录 基于白冠鸡算法优化概率神经网络PNN的分类预测 - 附代码1.PNN网络概述2.变压器故障诊街系统相关背景2.1 模型建立 3.基于白冠鸡优化的PNN网络5.测试结果6.参考文献7.Matlab代码 摘要&#xff1a;针对PNN神经网络…

白银投资的升值空间及未来趋势

在投资多样化的今天&#xff0c;人们可选择的投资产品也越来越多。白银作为具有较高价值的贵金属&#xff0c;一直以来便是仅次于黄金的贵金属投资品种&#xff0c;今年来也受到更多投资者的关注。那么白银的升值空间及未来趋势如何&#xff1f;是否值得投资&#xff1f;这边将…

原来 TinyVue 组件库跨框架(Vue2、Vue3、React、Solid)是这样实现的?

本文由 TinyVue 组件库核心成员郑志超分享&#xff0c;首先分享了实现跨框架组件库的必要性&#xff0c;同时通过演示Demo和实际操作向我们介绍了如何实现一个跨框架的组件库。 前言 前端组件库跨框架是什么&#xff1f; 前端组件库跨框架是指在不同的前端框架&#xff08;如…

Keka v1.3.5(mac压缩解压工具)

Keka是一款功能强大的文件压缩和解压缩软件&#xff0c;为Mac系统用户提供便捷、高效的文件管理工具。以下是Keka的主要特点和功能&#xff1a; 多种压缩格式支持&#xff1a;Keka支持多种常见的压缩格式&#xff0c;包括ZIP、7Z、RAR、TAR、GZIP等。它能够方便地创建和提取这些…

从Hugging Face上手动下载并加载预训练模型

0. 说明&#xff1a; 从 Hugging Face 上下手动载预训练的蛋白质语言模型&#xff08;以ProstT5为例&#xff09;&#xff0c;用模型中的 encoder 部分对蛋白质进行编码&#xff0c;得到 embedding features&#xff0c;用于下游的任务。 【ps. 除了手动下载之外&#xff0c;…

趣学python编程(七、实现个小网站如此简单 web.py使用介绍)

这里先拿一个小网站的例子来举例&#xff0c;保持好奇心就可以了。因为兴趣才是最好的老师&#xff0c;它能激发人内在的行动力。这里介绍个使用web.py轻量级框架实现的一个小网站&#xff0c;可以看到实现个小网站并不难。python都能用来干什么&#xff1f;那么网站就是它众多…