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STM32中的几个时钟SysTick、FCLK、SYSCLK、HCLK

分类:电子设计  作者:rming  时间:2012-05-21

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(低速内部时钟)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(低速外部时钟),或者是HSE(高速外部时钟)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。(armjishu.com)

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最大频率为72MHz,它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可由PLL、HSI或者HSE提供输出,并且它通过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、分频后送给STM32芯片的系统定时器时钟(Systick=Sysclk/8=9Mhz)
③、直接送给Cortex的自由运行时钟(free running clock)FCLK。【
ARMJISHU注:FCLK 为处理器的自由振荡的处理器时钟,用来采样中断和为调试模块计时。在处理器休眠时,通过FCLK 保证可以采样到中断和跟踪休眠事件。 Cortex-M3内核的“自由运行时钟(free running clock)”FCLK。“自由”表现在它不来自系统时钟HCLK,因此在系统时钟停止时FCLK 也继续运行。FCLK和HCLK 互相同步。FCLK 是一个自由振荡的HCLK。FCLK 和HCLK 应该互相平衡,保证进入Cortex-M3 时的延迟相同。】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。

以上提到3种时钟Fclk、Hclk和Pclk,简单解释如下:Fclk为供给CPU内核的时钟信号,我们所说的cpu主频为XXXXMHz,就是指的这个时钟信号,相应的,1/Fclk即为cpu时钟周期;Hclk为优秀的高性能总线(AHB bus peripherals)供给时钟信号(AHB为advanced high-performance bus);HCLK :AHB总线时钟,由系统时钟SYSCLK 分频得到,一般不分频,等于系统时钟,HCLK是高速外设时钟,是给外部设备的,比如内存,flash。Pclk为优秀的高性能外设总线(APB bus peripherals)供给时钟信号(其中APB为advanced peripherals bus)。

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。

STM32的HCLK与FCLK关系图

下图是STM32用户手册中的时钟系统结构图(位于《STM32F103CDE_DS_CH_V5.pdf》的第14页,或者《STM32F10XXX参考手册_CN.pdf》的第47页),通过该图可以从

STM32的时钟系统结构图

总体上掌握STM32的时钟系统。

原文地址:http://apps.hi.baidu.com/share/detail/34200598



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