STM32时钟树

STM32的时钟系统

相较于51单片机，stm32的时钟系统可以说是非常复杂了，我们现在看下面的一张图：

上图说明了时钟的走向，是从左至右的从时钟源一步步的分配给外设时钟。需要注意的是，上图左侧一共有四个时钟源，从上到下依次是：

高速内部时钟（HSI）：以内部RC振荡器产生，频率为8Mhz,但相较于外部时钟不稳定。

高速内部时钟（HSE）：以外部晶振作为时钟源，晶振频率可取范围为4~16Mhz,一般采用8Mhz的晶振。

低速外部时钟（LSE）: 以外部晶振作为时钟源，主要是提供给实时时钟模块，所以一般选用32.768khz,该频率下定时器方便取整。

低速内部时钟（LSI）: 从内部RC振荡器产生，频率为40khz，也是主要提供给实时时钟模块。

根据上图，以我们最常用的高速外部时钟为例，沿着路线一步步的分析：

1. 从最左端的OSC_OUT和OSC_IN开始，这两个引脚分别连接到外部晶振的两端。

2. 我们假设连接的晶振为8Mhz,它遇到了第一个分频器PLLXTPRE。在这个分频器中，可以选择设置二分频，或者不分频。这里我们选择不分频。

3. 然后箭头指向了开关PLLSRC，这个开关可以选择HSE或者HSI作为其时钟输出。这里我们选择HSE,紧接着又遇到锁相环PLL，也叫倍频器。我们可以设定2到16的倍频因子（PLLMUL），经过PLL的时钟称为PLLCLK。在这里设置倍频因子为9，也就是说乘以9，PLLCLK为72Mhz。

4. 然后又遇到一个开关SW，经过这个开关之后就是STM32的系统时钟（SYSCLK）了。通过这个开关，可以切换SYSCLK的时钟源，有HSI,PLLCLK,HSE三个选择。我们选择PLLCLK时钟，所以SYSCLK就为72Mhz了。

5. PLLCLK在输入到SW前，还流向了USB预分频器，所以这个PLLCLK也作为USB的时钟。

6. 再继续看SYSCLK，SYSCLK经过AHB预分频器，分频后再输入到其他外设。本例中AHB不分频，直接输入到HCLK，FCLK或者SDIOCLK等时钟。

7. 接下来看最后一层，GPIO外设是挂载在APB2总线上的，APB2总线的时钟来源于APB2预分频器，在APB2预分频器中可以选择/2,/4,/8,/16这几个分频倍数。在这里我选择不分频率，也就是说，GPIO的时钟也为72Mhz

上面这一套流程走下来，经历了一系列的分频和倍频，得到了几个与我们开发密切相关的时钟。

1.SYSCLK：系统时钟，是STM32大部分器件的时钟来源，主要由AHB预分频器分配到各个部件。

2.HCLK：由AHB预分频器直接输出得到，它是高速总线AHB的时钟信号，提供给存储器，DMA及Cortex内核，是Cortex内核运行的时钟，CPU主频就是这个信号。

3.FCLK：也是由AHB输出得到，是内核的“自由运行时钟”。“自由”表现在它不来自时钟HCLK。因此在HCLK停止时FCLK也可以继续运行。也就是说，即使CPU休眠了，也能够采样到外部中断和跟踪休眠事件。低功耗模式下使用。

4.PCLK1：外设时钟，由APB1分频得到，最大可为72Mhz，提供给APB1总线上的外设使用。

5.PCLK2：外设时钟，由APB2预分频输出得到，最大为72Mhz，提供给APB2总线上的外设。