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news 2025/11/3 8:58:55

手机建网站模板,河南响应式建站,做淘宝优惠券推广网站,专业的网站制作目录 stm32时钟系统时钟源 #xff08;1#xff09; 2 个外部时钟源#xff1a; #xff08;2#xff09;2 个内部时钟源#xff1a; 锁相环 PLL PLLXTPRE#xff1a; HSE 分频器作为 PLL 输入 (HSE divider for PLL entry) PLLSRC#xff1a; PLL 输入时钟源 (PL… 目录 stm32时钟系统时钟源 1 2 个外部时钟源 22 个内部时钟源锁相环 PLL PLLXTPRE HSE 分频器作为 PLL 输入 (HSE divider for PLL entry) PLLSRC PLL 输入时钟源 (PLL entry clock source) PLLMUL PLL 倍频系数 (PLL multiplication factor) 系统时钟 SYSCLK APB1 总线时钟 APB2 总线时钟时钟信号输出 MCO RCC相关配置寄存器 stm32时钟系统图1 STM32F1 时钟系统图图中A表示其他电路需要的输入源时钟信号B为一个特殊的振荡电路“PLL”,由几个部分构成C为重点要关注的MCU内的注释中“SYSCLK”; AHB预分配器将SYSCLK分频或不分频后分发给其他外设进行处理包括到F部分的Cortex-M内核系统时钟。D和E部分分别为定时器等外设的时钟源APB/APB2。G是STM32的时钟输出功能。时钟源对于STM32F1输入时钟源主要包括HSIHSELSILSE。其中从时钟频率来可以分为高速时钟源和低速时钟源其中HSI、HSE高速时钟LSI、LSE是低速时钟。从来源可分为外部时钟源和内部时钟源外部时钟源就是从外部通过接晶振的方式获取时钟源其中 HSE 和 LSE 是外部时钟源其他是内部时钟源芯片上电即可产生不需要借助外部电路。 1 2 个外部时钟源高速外部震荡器HSE(High Speed External Clock signal) 外接石英/陶瓷谐振器频率为 4MHz~16MHz。本开发板使用的是 8MHz。低速外部振荡器 LSE (Low Speed External Clock signal) 外接 32.768kHz 石英晶体主要作用于 RTC 的时钟源。 22 个内部时钟源高速内部振荡器 HSI(High Speed Internal Clock signal) 由内部 RC 振荡器产生频率为 8MHz。低速内部振荡器 LSI(Low Speed Internal Clock signal) 由内部 RC 振荡器产生频率为 40kHz可作为独立看门狗的时钟源芯片上电时默认由内部的 HSI 时钟启动如果用户进行了硬件和软件的配置芯片才会根据用户配置调试尝试切换到对应的外部时钟源所以同时了解这几个时钟源信号还是很有必要的。锁相环 PLL 锁相环是自动控制系统中常用的一个反馈电路在 STM32 主控中锁相环的作用主要有两个部分输入时钟净化和倍频。前者是利用锁相环电路的反馈机制实现后者我们用于使芯片在更高且频率稳定的时钟下工作。在 STM32 中锁相环的输出也可以作为芯片系统的时钟源。根据图 1 的时钟结构使用锁相环时只需要进行三个部分的配置。为了方便查看截取了使用 PLL 作为系统时钟源的配置部分如图 2 所示。图2 PLL 时钟配置图图 2 借用了在 CubeMX 下用锁相环配置 72MHz 时钟的一个示例 PLLXTPRE HSE 分频器作为 PLL 输入 (HSE divider for PLL entry) 即图2在标注为①的地方它专门用于 HSE ST 设计它有两种方式并把它的控制功能放在 RCC_CFGR 寄存器中我们引用如图3。图3 设置选项值从 F103 参考手册可知它的值有两个一是 2 分频另一种是 1 分频不分频。经过 HSE 分频器处理后的输出振荡时钟信号比直接输入的时钟信号更稳定。 PLLSRC PLL 输入时钟源 (PLL entry clock source) 图2中②表示的是 PLL 时钟源的选择器同样的参考 F103 参考手册图4 PLLSRC 锁相环时钟源选择它有两种可选择的输入源设计为 HSI 的二分频时钟另一个是 A 处的 PLLXTPRE 处理后的 HSE 信号。 PLLMUL PLL 倍频系数 (PLL multiplication factor) 图2中③所表示的配置锁相环倍频系数同样地可以查到在 STM32F1 系列中 ST 设置它的有效倍频范围为 2~16 倍。结合图 2要实现 72MHz 的主频率我们通过选择 HSE 不分频作为 PLL 输入的时钟信号即输入 8Mhz通过标号③选择倍频因子,可选择 2-16 倍频我们选择 9 倍频这样可以得到时钟信号为 8*972MHz。系统时钟 SYSCLK STM32 的系统时钟 SYSCLK 为整个芯片提供了时序信号。我们已经大致知道 STM32 主控是时序电路链接起来的。对于相同的稳定运行的电路时钟频率越高指令的执行速度越快单位时间能处理的功能越多。 STM32 的系统时钟是可配置的在 STM32F1 系列中它可以为HSI、 PLLCLK、 HSE 中的一个通过 CFGR 的位 SW[1:0]设置。讲解 PLL 作为系统时钟时根据我们开发板的资源可以把主频通过 PLL 设置为 72MHz。仍使用 PLL 作为系统时钟源如果使用 HSI/2那么可以得到最高主频 8MHz/2*1664MHz。从上面的图 2 时钟树图可知 AHB、 APB1、 APB2、内核时钟等时钟通过系统时钟分频得到。根据得到的这个系统时钟下面我们结合外设来看一看各个外设时钟源图5 STM32F103 系统时钟生成图看图5 STM32F103 系统时钟标号 C 为系统时钟输入选择可选时钟信号有外部高速时钟 HSE(8M)、内部高速时钟 HSI(8M)和经过倍频的 PLL CLK(72M)选择 PLL CLK 作为系统时钟此时系统时钟的频率为 72MHz。系统时钟来到标号 D 的 AHB 预分频器其中可选择的分频系数为 1 2 4 8 16 32 64 128 256我们选择不分频所以 AHB 总线时钟达到最大的 72MHz。下面介绍一下由 AHB 总线时钟得到的时钟 APB1 总线时钟由 HCLK 经过标号 E 的低速 APB1 预分频器得到分频因子可以选择 1 2 4 8 16这里我们选择的是 2 分频所以 APB1 总线时钟为 36M。由于 APB1 是低速总线时钟所以 APB1 总线最高频率为 36MHz片上低速的外设就挂载在该总线上例如有看门狗定时器、定时器 2/3/4/5/6/7、 RTC 时钟、 USART2/3/4/5、 SPI2(I2S2)与 SPI3(I2S3)、 I2C1 与 I2C2、CAN、 USB 设备和 2 个 DAC。 APB2 总线时钟由 HCLK 经过标号 F 的高速 APB2 预分频器得到分频因子可以选择 1 2 4 8 16这里我们选择的是 1 即不分频所以 APB2 总线时钟频率为 72M。与 APB2 高速总线链接的外设有外部中断与唤醒控制、 7 个通用目的输入/输出口(PA、 PB、 PC、 PD、 PE、 PF和 PG)、定时器 1、定时器 8、 SPI1、 USART1、 3 个 ADC 和内部温度传感器。其中标号 G 是ADC 的预分频器。此外 AHB 总线时钟直接作为 SDIO、 FSMC、 AHB 总线、 Cortex 内核、存储器和 DMA 的HCLK 时钟并作为 Cortex 内核自由运行时钟 FCLK。图6 USB、 RTC、 MCO 相关时钟标号 H 是 USBCLK是一个通用串行接口时钟时钟来源于 PLLCLK。 STM32F103 内置全速功能的 USB 外设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。标号 I 是 MCO 输出内部时钟 STM32 的一个时钟输出 IO(PA8)它可以选择一个时钟信号输出可以选择为 PLL 输出的 2 分频、 HSI、 HSE、或者系统时钟。这个时钟可以用来给外部其他系统提供时钟源。标号 J 是 RTC 定时器其时钟源为 HSE/128、 LSE 或 LSI。时钟信号输出 MCO STM32 允许通过设置通过 MCO 引脚输出一个稳定的时钟信号。在图1 中标注为“G”的部分。以下四个时钟信号可被选作 MCO 时钟 ● SYSCLK ● HSI ● HSE ● 除 2 的 PLL 时钟时钟的选择由时钟配置寄存器(RCC_CFGR)中的 MCO[2:0]位控制。我们可以通过 MCO 引脚来输出时钟信号测试输出时钟的频率或作为其它需要时钟信号的外部电路的时钟。 RCC相关配置寄存器
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