STM32的各种时钟系统的应用解析

时钟系统是处理器的核心，所以在学习STM32所有外设之前，认真学习时钟系统是必要的，有助于深入理解STM32。

重要的时钟：

PLLCLK，SYSCLK，HCKL，PCLK1，PCLK2 之间的关系要弄清楚;

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（1）HSE外部晶体/陶瓷谐振器（晶振） （2）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

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。

涉及的寄存器：

RCC 寄存器结构，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x_map.h”中定义如下：

typedef struct

{

vu32 CR; //HSI，HSE，CSS，PLL等的使能

vu32 CFGR; //PLL等的时钟源选择以及分频系数设定

vu32 CIR; // 清除/使能 时钟就绪中断

vu32 APB2RSTR; //APB2线上外设复位寄存器

vu32 APB1RSTR; //APB1线上外设复位寄存器

vu32 AHBENR; //DMA，SDIO等时钟使能

vu32 APB2ENR; //APB2线上外设时钟使能

vu32 APB1ENR; //APB1线上外设时钟使能

vu32 BDCR; //备份域控制寄存器

vu32 CSR;

} RCC_TypeDef;

可以对上上面的时钟框图和RCC寄存器来学习，对STM32的时钟系统有个大概的了解，然后对照我们的《STM32不完全手册》的系统时钟配置函数void Stm32_Clock_Init（u8 PLL）一同来学习。

本文引用地址： http://www.21ic.com/app/mcu/201811/779047.htm

［引用］：

时钟输出的使能控制

在以上的时钟输出中有很多是带使能控制的，如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等。

当需要使用某模块时，必需先使能对应的时钟。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：GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO

使用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：

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（）

下面是STM32软件固件库的程序中对RCC的配置函数（使用外部8MHz晶振）

void RCC_Configuration（void）

{

RCC_DeInit（）;

RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;//RCC_HSE_ON——HSE晶振打开（ON）

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）;

if（HSEStartUpStatus == SUCCESS）//SUCCESS：HSE晶振稳定且就绪

{

RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）;//RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟 = 系统时钟

RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）;//RCC_HCLK_Div1——APB2时钟 = HCLK

RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）;//RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2

FLASH_SetLatency（FLASH_Late