开车变道看镜子技巧:STM32的时钟系统分析

在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

　　①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

　　②、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。

　　③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

　　④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

　　⑤、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(Timer)1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，当APB的分频为1时，它的倍频值为1，否则它的倍频值就为2。

　　连接在APB1(低速外设)上的设备有：电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模块虽然需要一个单独的48MHz时钟信号，但它应该不是供USB模块工作的时钟，而只是提供给串行接口引擎(SIE)使用的时钟。USB模块工作的时钟应该是由APB1提供的。

　　连接在APB2(高速外设)上的设备有：UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口(PA~PE)、第二功能IO口。

/*******************************************************************************

* Function Name : RCC_Configuration

* Description    : Configures the different system clocks.

* Input          : None

* Output         : None

* Return         : None

*******************************************************************************/

void RCC_Configuration(void)

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

/* RCC system reset(for debug purpose) */

// RCC_DeInit();

/* Enable HSE */

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

/* Wait till HSE is ready */

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

    /* HCLK = SYSCLK */

    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

    /* PCLK2 = HCLK */

    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

    /* PCLK1 = HCLK/2 */

    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

    /* ADCCLK = PCLK2/6 */

    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

    /* Flash 2 wait state */

    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

    /* Enable Prefetch Buffer */

    FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

    /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */

    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);//Pll在最后设置

    /* Enable PLL */

    RCC_PLLCmd(ENABLE);

    /* Wait till PLL is ready */

    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)

    {

    }

    /* Select PLL as system clock source */

    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    /* Wait till PLL is used as system clock source */

    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)

    {

    }

}

/* Enable GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD, GPIOE and AFIO clocks */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_GPIOC

         | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

/* TIM2 clocks enable */

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

/* CAN Periph clock enable */

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN, ENABLE);

}

　　下图是STM32用户手册中的时钟系统结构图，通过该图可以从总体上掌握STM32的时钟系统。