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今天來(lái)總結(jié)一下stm32單片機(jī)的時(shí)鐘系統(tǒng)，也就是時(shí)鐘樹(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。單片機(jī)正常工作的三要素是電源、時(shí)鐘、復(fù)位電路。由此可以說(shuō)，時(shí)鐘的正常工作是單片機(jī)正常工作的必要不充分條件。我們常常會(huì)把時(shí)鐘比喻為單片機(jī)的心臟，其重要性不言而喻。

就是這個(gè)“心臟”心跳的頻率，決定著單片機(jī)這個(gè)“人“各個(gè)”器官“的工作頻率。我們系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)源于它，各個(gè)外設(shè)的工作頻率也是經(jīng)過(guò)它分頻或者倍頻得出來(lái)的，任何外設(shè)要想工作，必須打開(kāi)相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘。頻率設(shè)置得高，那么單片機(jī)處理指令的速度也就會(huì)越快，越高效。同時(shí)，頻率設(shè)置得越高，單片機(jī)的功耗也就會(huì)相應(yīng)地提高。如果在一些對(duì)功耗有要求的產(chǎn)品上，都會(huì)把不用的外設(shè)時(shí)鐘關(guān)掉。

(資料圖)

還有眾所周知的是，如果單片機(jī)的時(shí)鐘頻率越高，那么高低電平的上升沿或者下降沿所需要的時(shí)間就會(huì)越短。這樣整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力就會(huì)隨著時(shí)鐘頻率的增加而下降。所以如果遇到系統(tǒng)EMS相關(guān)問(wèn)題，可以從這個(gè)方向進(jìn)行驗(yàn)證考慮。

那么結(jié)合下面stm32f1 與stm32f4的兩幅時(shí)鐘樹(shù)的block diagram,以及我自己對(duì)時(shí)鐘的理解，來(lái)做一個(gè)總結(jié)。

stm32f1時(shí)鐘樹(shù)

stm32f4時(shí)鐘樹(shù)

1、無(wú)論是stm32f1,還是stm32f4,都有五個(gè)時(shí)鐘源：為HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。其中PLL鎖相環(huán)倍頻時(shí)鐘源，是將HSI和HSE倍頻后輸出的。

HSI:High Speed Internal 是高速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，stm32f1頻率為8MHz,stm32f4頻率為16MHz。

HSE: High Speed External 是高速外部時(shí)鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時(shí)鐘源，stm32f1的頻率范圍為4MHz~16MHz，stm32f4的頻率為4~26MHz。

LSI:Low Speed Internal 是低速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，stm32f1的頻率為40kHz，stm32f4的頻率為32kHz。

LSE:Low Speed External是低速外部時(shí)鐘，stm32f1與stm32f4均是接頻率為32.768kHz的石英晶體。

PLL:Phase Lock Loop 為鎖相環(huán)倍頻輸出，其時(shí)鐘輸入均由HSE或HSI提供。stm32f1的輸出頻率最大不得超過(guò)72MHz，stm32f4的輸出頻率最大不得超過(guò)168MHz。

2、PLLCLK - PLL時(shí)鐘

stm32f1:

其時(shí)鐘輸入源可選擇為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(guò)72MHz?？梢詾镾YSCLK提供時(shí)鐘源，也可以經(jīng)過(guò)分頻器為USBCLK提供時(shí)鐘的輸入源。

stm32f4:

主PLL時(shí)鐘：由HSE或HSI提供?？梢詾镾YSCLK提供時(shí)鐘的輸入源。

PLL I2S時(shí)鐘：由HSE或HSI提供。輸出可以為I2S提供時(shí)鐘的輸入源。

3、系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK是供STM32中絕大部分部件工作的時(shí)鐘源。從兩幅圖中可以看出，stm32f1與stm32f4的系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK均有三個(gè)來(lái)源，分別是：HSI、HSE和PLL。大部分時(shí)候，STM32的系統(tǒng)時(shí)鐘是通過(guò)PLL經(jīng)過(guò)倍頻來(lái)完成。其中，stm32f1經(jīng)過(guò)PLL倍頻后，可以達(dá)到的最大的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率是72MHZ,stm32f4經(jīng)過(guò)PLL倍頻后，可以達(dá)到最大的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率是168MHZ。

關(guān)于stm32時(shí)鐘樹(shù)就先總結(jié)到這里。更加詳細(xì)的就不講了，結(jié)合ST官方的時(shí)鐘樹(shù)框圖，可以很明了地了解到各個(gè)系統(tǒng)外設(shè)的時(shí)鐘來(lái)源及走向。實(shí)際開(kāi)發(fā)中，在編寫(xiě)代碼的時(shí)候結(jié)合時(shí)鐘樹(shù)的框圖，相信就可以做到更深入的理解。