STM32学习时钟树

news2024/10/6 10:43:11

在单片机中，时钟的概念非常重要，这次记录一下时钟树相关的知识。

STM32的时钟树是由多个时钟源和时钟分频组成的，为STM32芯片提供各种时钟信号。也就是说，在使用STM32的时候，所有的频率和时钟都是通过时钟树产生的。

那么既然提到时钟源，肯定要先说明来源，STM32的基础时钟源有4个HSI振荡器时钟、HSE振荡器时钟、LSI振荡器时钟、LSE振荡器时钟。这是最底层的时钟来源。

HSI就是高速内部时钟，通过说明可以看到是由RC振荡器产生的8Mhz。

HSE就是高速外部时钟，通过说明可以看到是通过外部引入的，一般就是芯片上的石英晶振，通常也是8Mhz。

LSE就是低速外部时钟，通过说明可以看到是通过外部引入的，可以看到上面是32.768Khz，选用这个数值是它后面直接接入到RTC，因为RTC需要1hz，这个特殊的数值易于分频得到1hz。

LSI就是低速内部时钟，通过说明可以看到是由RC振荡器产生的40Khz。

在时钟源的后面，就是各个时钟源的去向，通过图来理解，不同时钟源的去向是不同的，框图里面的可以简单理解成多选一的数选器的功能，就是用来选定一个时钟来源的。

来看第一个框，可以看到SYSCLK的来源是在HSI，HSE，PLLCLK中选择一个，其中PLLCLK那个看起来很乱的东西就是分频和倍频；下面在HSE和其2分频中选一个通入到上面，再和HSI 的2分频进行选择，之后PLLMUL就是倍频，为什么要倍频，可以看到后面的SYSCLK最大是72Mhz，但是HSI和HSE最大也就是8Mhz，倍频就是把频率增加，可以看到PLLMU有多种选择，x2,x4最多是16倍倍频，具体使用哪一个需要我们在代码里面配置。

那么在来看第二个框就好理解了，RTC的时钟源可以由LSI、LSE、或者是HSE经过分频后来提供时钟，独立看门狗的时钟就是LSI了，具体使用哪一个需要我们在代码里面配置。

再来看后面的框图，可以看到AHB，AHB就是先进高性能总线，在AHB总线上有一条时钟线HCLK，这条时钟线就连接到DMA，内存，CPU等，其中系统时钟就是系统滴答时钟。

可以看到，各种外设并没有直接连接在AHB总线上，而是挂载在了APB1和APB2，APB就是先进外设总线，APB1和APB2桥连在了AHB总线总线上，所以APB1和APB2的时钟线也就是HCLK，APB1和APB2再通过各种分频处理之后连接到相应的外设，其中可以看到都有一个外设使能位，就是在函数里面配置的时钟初始化。

注意到HCLK和SYSCLK，系统时钟SYSCLK最大频率为72MHz，它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可由PLL、HSI或者HSE提供输出，并且它通过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。