圖文詳解stm32時鐘樹(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上對于廣大初次接觸STM32的讀者朋友（甚至是初次接觸ARM器件的讀者朋友）來說，在熟悉了開發(fā)環(huán)境的使用之后，往往“栽倒”在同一個問題上。這問題有個關(guān)鍵字叫：時鐘樹。   眾所周知，微控制器（處理器）的運行必須要依賴周期性的時鐘脈沖來驅(qū)動往往由一個外部晶體振蕩器提供時鐘輸入為始，最終轉(zhuǎn)換為多個外部設(shè)備的周期性運作為末，這種時鐘“能量”擴散流動的路徑，猶如大樹的養(yǎng)分通過主干流向各個分支，因此常稱之為“時鐘樹”。在一些傳統(tǒng)的低端8位單片機諸如51，AVR，PIC等單片機，其也具備自身的一個時鐘樹系統(tǒng)，但其中的絕大部分是不受用戶控制的，亦即在單片機上電后，

2、時鐘樹就固定在某種不可更改的狀態(tài)（假設(shè)單片機處于正常工作的狀態(tài)）。比如51單片機使用典型的12MHz晶振作為時鐘源，則外設(shè)如IO口、定時器、串口等設(shè)備的驅(qū)動時鐘速率便已經(jīng)是固定的，用戶無法將此時鐘速率更改，除非更換晶振。 而STM32微控制器的時鐘樹則是可配置的，其時鐘輸入源與最終達到外設(shè)處的時鐘速率不再有固定的關(guān)系，本文將來詳細解析STM32微控制器的時鐘樹。  圖1是STM32微控制器的時鐘樹，表1是圖中各個標號所表示的部件。 標號            圖1標

3、號釋義 1     內(nèi)部低速振蕩器（LSI，40Khz） 2     外部低速振蕩器（LSE，32.768Khz） 3    外部高速振蕩器（HSE，3-25MHz） 4    內(nèi)部高速振蕩器（HIS，8MHz） 5    PLL輸入選擇位 6    RTC時鐘選擇位 7    PLL1分頻數(shù)寄存器

4、 8    PLL1倍頻寄存器 9    系統(tǒng)時鐘選擇位 10     USB分頻寄存器 11     AHB分頻寄存器 12     APB1分頻寄存器 13     AHB總線 14     APB1外設(shè)總線 15     APB2分頻寄存器 16  &#

5、160;    APB2外設(shè)總線 17     ADC預(yù)分頻寄存器 18     ADC外設(shè) 19     PLL2分頻數(shù)寄存器 20     PLL2倍頻寄存器 21     PLL時鐘源選擇寄存器 22     獨立看門狗設(shè)備 23       

6、RTC設(shè)備 圖1  STM32的時鐘樹          在認識這顆時鐘樹之前，首先要明確“主干”和最終的“分支”。假設(shè)使用外部8MHz晶振作為STM32的時鐘輸入源（這也是最常見的一種做法），則這個8MHz便是“主干”，而“分支”很顯然是最終的外部設(shè)備比如通用輸入輸出設(shè)備（GPIO）。這樣可以輕易找出第一條時鐘的“脈絡(luò)”： 35721891113 對此條時鐘路徑做如下解析： 對于3，首先是外部的3-25MHz（前文已假設(shè)為8MHz）輸入； 對于5，通過PLL選擇位預(yù)先選擇后續(xù)PLL分

7、支的輸入時鐘（假設(shè)選擇外部晶振）； 對于7，設(shè)置外部晶振的分頻數(shù)（假設(shè)1分頻）； 對于21，選擇PLL倍頻的時鐘源（假設(shè)選擇經(jīng)過分頻后的外部晶振時鐘）； 對于8，設(shè)置PLL倍頻數(shù)（假設(shè)9倍頻）； 對于9，選擇系統(tǒng)時鐘源（假設(shè)選擇經(jīng)過PLL倍頻所輸出的時鐘）； 對于11，設(shè)置AHB總線分頻數(shù)（假設(shè)1分頻）； 對于13，時鐘到達AHB總線； 在上一章節(jié)中所介紹的GPIO外設(shè)屬于APB2設(shè)備，即GPIO的時鐘來源于APB2總線，同樣在圖1中也可以尋獲GPIO外設(shè)的時鐘軌跡： 3572189111516 對于3，首先是外部的3-25MHz（前文已假設(shè)為8MHz）輸入； 對于5， 通過PLL選

8、擇位預(yù)先選擇后續(xù)PLL分支的輸入時鐘（假設(shè)選擇外部晶振）； 對于7，設(shè)置外部晶振的分頻數(shù)（假設(shè)1分頻）； 對于21，選擇PLL倍頻的時鐘源（假設(shè)選擇經(jīng)過分頻后的外部晶振時鐘）； 對于8，設(shè)置PLL倍頻數(shù)（假設(shè)9倍頻）； 對于9，選擇系統(tǒng)時鐘源（假設(shè)選擇經(jīng)過PLL倍頻所輸出的時鐘）； 對于11，設(shè)置AHB總線分頻數(shù)（假設(shè)1分頻）； 對于15，設(shè)置APB2總線分頻數(shù)（假設(shè)1分頻）； 對于16，時鐘到達APB2總線； 現(xiàn)在來計算一下GPIO設(shè)備的最大驅(qū)動時鐘速率（各個條件已在上述要點中假設(shè)）： 1)   由3所知晶振輸入為8MHz，由521知PLL的時鐘源為經(jīng)過分頻后的

9、外部晶振時鐘，并且此分頻數(shù)為1分頻，因此首先得出PLL的時鐘源為：8MHz / 1 = 8MHz。 2)   由8、9知PLL倍頻數(shù)為9，且將PLL倍頻后的時鐘輸出選擇為系統(tǒng)時鐘，則得出系統(tǒng)時鐘為 8MHz * 9 = 72MHz。 3)   時鐘到達AHB預(yù)分頻器，由11知時鐘經(jīng)過AHB預(yù)分頻器之后的速率仍為72MHz。 4)   時鐘到達APB2預(yù)分頻器，由15經(jīng)過APB2預(yù)分頻器后速率仍為72MHz。 5)&#

10、160;  時鐘到達APB2總線外設(shè)。 因此STM32的APB2總線外設(shè)，所能達到的最大速率為72MHz。依據(jù)以上方法讀者可以搜尋出APB1總線外設(shè)時鐘、RTC外設(shè)時鐘、獨立看門狗等外設(shè)時鐘的來龍去脈。接下來從程序的角度分析時鐘樹的設(shè)置，程序清單如下： void RCC_Configuration(void) ErrorStatus HSEStartUpStatus;                

11、;                                                  

12、;                                   （1） RCC_DeInit();            

13、                                                  

14、                                                  

15、                     （2） RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);                        

16、                                                  

17、                         （3） HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();               

18、60;                                                 

19、60;   （4） if(HSEStartUpStatus = SUCCESS)                                       &

20、#160;                                                 &

21、#160;      （5）    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);                                  &

22、#160;                                           （6）      

23、60;       RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);                                     &#

24、160;                                         （7）        

25、0;     RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);                                       

26、60;                                        （8）     FLASH_SetLatency(FLASH_Latenc

27、y_2);                                                 &

28、#160;                           （9）     FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);        

29、0;                             （10）   RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);        &#

30、160;                                （11）   RCC_PLLCmd(ENABLE);           &#

31、160;                                                 &#

32、160;                                                （12）

33、60; while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) = RESET);                                      

34、60;                （13）   RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);                       

35、0;                                       （14）   while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);

36、