STM32中的幾個時鍾SysTick、FCLK、SYSCLK、HCLK


STM32參考手冊中的時鍾樹:

關於時鍾講解,在時鍾樹中都可以看出來:下面是正點原子PPT中的插圖,看起來比較清晰。

 

            

 

總結一下:

1. 在STM32中,有五個時鍾源,為HSI、HSE、LSI、LSE、PLL:

  ① HSI是高速內部時鍾,RC振盪器,頻率為8MHz;

  ② HSE是高速外部時鍾,可接石英/陶瓷諧振器,或者接外部時鍾源,頻率范圍為4MHz~16MHz;

  ③ LSI是低速內部時鍾,RC振盪器,頻率為40kHz;

  ④ LSE是低速外部時鍾,接頻率為32.768kHz的石英晶體;

  ⑤ PLL為鎖相環倍頻輸出,其時鍾輸入源可選擇為HSI/2、HSE或者HSE/2。倍頻可選擇為2~16倍,但是其輸出頻率最大不得超過72MHz。

2. 其中40kHz的LSI(低速內部時鍾)供獨立看門狗IWDG使用,另外它還可以被選擇為實時時鍾RTC的時鍾源。另外,實時時鍾RTC的時鍾源還可以選 擇LSE(低速外部時鍾),或者是HSE(高速外部時鍾)的128分頻。RTC的時鍾源通過RTCSEL[1:0]來選擇。

3. STM32中有一個全速功能的USB模塊,其串行接口引擎需要一個頻率為48MHz的時鍾源。該時鍾源只能從PLL輸出端獲取,可以選擇為1.5分頻或者 1分頻,也就是,當需要使用USB模塊時,PLL必須使能,並且時鍾頻率配置為48MHz或72MHz。

4. STM32還可以選擇一個時鍾信號輸出到MCO腳(PA8)上,可以選擇為PLL輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統時鍾。

5. 系統時鍾SYSCLK最大頻率為72MHz,它是供STM32中絕大部分部件工作的時鍾源。系統時鍾可由PLL、HSI或者HSE提供輸出,並且它通過AHB分頻器分頻后送給各模塊使用,AHB分頻器可選擇1、2、4、8、16、64、128、256、512分頻。其中AHB分頻器輸出的時鍾送給5大模塊使用:

  ① 送給AHB總線、內核、內存和DMA使用的HCLK時鍾;

  ② 分頻后送給STM32芯片的系統定時器時鍾(Systick=Sysclk/8=9Mhz),直接調用  void sysTickTimerInit ( void )  選擇時鍾源 SysTick_CLKSourceConfig ( SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 )   即可使能;

  ③ 直接送給Cortex的自由運行時鍾(free running clock)FCLK。【注:FCLK 為處理器的自由振盪的處理器時鍾,用來采樣中斷和為調試模塊計時。在處理器休眠時,通過FCLK 保證可以采樣到中斷和跟蹤休眠事件。 Cortex-M3內核的“自由運行時鍾(free running clock)”FCLK。“自由”表現在它不來自系統時鍾HCLK,因此在系統時鍾停止時FCLK 也繼續運行。FCLK和HCLK 互相同步。FCLK 是一個自由振盪的HCLK。FCLK 和HCLK 應該互相平衡,保證進入Cortex-M3 時的延遲相同。】;

  ④ 送給APB1分頻器。APB1分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻,其輸出一路供APB1外設使用(PCLK1,最大頻率36MHz),另一路送給定時器(Timer)2、3、4倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻,時鍾輸出供定時器2、3、4使用;

  ⑤ 送給APB2分頻器。APB2分頻器可選擇1、2、4、8、16分頻, 其輸出一路供APB2外設使用(PCLK2,最大頻率72MHz),另一路送給定時器(Timer)1倍頻器使用。該倍頻器可選擇1或者2倍頻,時鍾輸出 供定時器1使用。另外,APB2分頻器還有一路輸出供ADC分頻器使用,分頻后送給ADC模塊使用。ADC分頻器可選擇為2、4、6、8分頻;

6. 以上提到3種時鍾Fclk、Hclk和Pclk,簡單解釋如下:Fclk為供給CPU內核的時鍾信號,我們所說的cpu主頻為XXXXMHz,就是指的這個時鍾信號,相應的,1/Fclk即為cpu時鍾周期;Hclk為優秀的高性能總線(AHB bus peripherals)供給時鍾信號(AHB為advanced high-performance bus);HCLK :AHB總線時鍾,由系統時鍾SYSCLK 分頻得到,一般不分頻,等於系統時鍾,HCLK是高速外設時鍾,是給外部設備的,比如內存,flash。Pclk為優秀的高性能外設總線(APB bus peripherals)供給時鍾信號(其中APB為advanced peripherals bus);

7. 在以上的時鍾輸出中,有很多是帶使能控制的,例如AHB總線時鍾、內核時鍾、各種APB1外設、APB2外設等等。當需要使用某模塊時,記得一定要先使能對應的時鍾;

8. 需要注意的是定時器的倍頻器,當APB的分頻為1時,它的倍頻值為1,否則它的倍頻值就為2;

9. 連接在APB1(低速外設)上的設備有:電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看門狗、Timer2、Timer3、Timer4;

10. 注意:USB模塊雖然需要一個單獨的48MHz時鍾信號,但它應該不是供USB模塊工作的時鍾,而只是提供給串行接口引擎(SIE)使用的時鍾。USB模塊工作的時鍾應該是由APB1提供的。

 

 


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