[嵌入式] STM32学习笔记1：STM32 时钟系统

采用一个系统时钟不是很简单吗？为什么 STM32 要有多个时钟源呢？

因为并不是所有外设都需要系统时钟这么高的频率，比如看门狗以及 RTC 只需要几十 k 的时钟即可。同一个电路，时钟越快功耗越大，同时抗电磁干扰能力也会越弱，所以对于较为复杂的 MCU 一般都是采取多时钟源的方法来解决这些问题。

（2） STM32时钟源

五个时钟源，分别为 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 。我们的开发板接的是 8M 的晶振。

③、 LSI 是低速内部时钟， RC 振荡器，频率为 40kHz 。独立看门狗的时钟源只能是 LSI ，同

时 LSI 还可以作为 RTC 的时钟源。

④、 LSE 是低速外部时钟，接频率为 32.768kHz 的石英晶体。这个主要是 RTC 的时钟源。

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2~16 倍，但是其输出频率最大不得超过 72MHz 。

（3）5 个时钟源是怎么给各个外设以及系统提供时钟的呢？

A. MCO 是 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。

B. 这里是 RTC 时钟源，从图上可以看出， RTC 的时钟源可以选择 LSI ， LSE ，以及HSE 的 128? ? ? ? ?? 分频。

C. 从图中可以看出 C 处 USB 的时钟是来自 PLL 时钟源。 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 。

D. D 处就是 STM32 的系统时钟 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 ，当然你也可以超频，? ? ? ?不过一般情况为了系统稳定性是没有必要冒风险去超频的。

E. 这里的 E 处是指其他所有外设了。从时钟图上可以看出，其他所有外设的时钟最终来源都是? ? ? ? ? ?SYSCLK 。 SYSCLK 通过 AHB 分频器分频后送给各模块使用。这些模块包括：

? ? ? ? ①、 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，也就是 systick 了。

? ? ? ? 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。

? ? ? ? ⑤、送给 APB2 分频器。 APB2 分频器分频输出一路供 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。

其中需要理解的是 APB1 和 APB2 的区别， APB1 上面连接的是低速外设，包括电源接口、

备份接口、 CAN 、 USB 、 I2C1 、 I2C2 、 UART2 、 UART3 等等， APB2 上面连接的是高速外设包

括 UART1 、 SPI1 、 Timer1 、 ADC1 、 ADC2 、所有普通 IO 口 (PA~PE) 、第二功能 IO 口等。居宁

老师的《稀里糊涂玩 STM32 》资料里面教大家的记忆方法是 2>1 ， APB2 下面所挂的外设的时

钟要比 APB1 的高。

（4）为什么使用外设时需要先使能对应的时钟？

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。

（5）设置时钟要做到心中有数

STM32 时钟系统的配置除了初始化的时候在 system_stm32f10x.c 中的 SystemInit() 函数中外，其他的配置主要在 stm32f10x_rcc.c 文件中，里面有很多时钟设置函数，大家可以打开这个文件浏览一下，基本上看看函数的名称就知道这个函数的作用。在大家设置时钟的时候，一定要仔细参考 STM32 的时钟图，做到心中有数。这里需要指明一下，对于系统时钟，默认情况下是在 SystemInit 函数的 SetSysClock() 函数中间判断的，而设置是通过宏定义设置的。

总结：就是要对时钟系统有个大致的认识，实际应用时若是有涉及，一定要参考时钟图，做到心中有数。

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