关于STM32时钟系统

　　初学STM32，感觉最蛋疼的是它的时钟系统，每次看到它的那个时钟树就有点晕，虽然看了很多这方面的资料，甚至也已经写过很多STM32的模块代码，做过一些小项目，但一直还是对这一块模模糊糊，似懂非懂，所以想把自己对它的一点点认识写出来，一步一步，直到完全搞通的那一天，（这些内容并非自己原创，只是想帮助自己理解）

在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

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。

LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

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（F103最大72M，F20x最大为120M，F407最大为168M）。

时钟树见中文参考手册；

用户可通过多个预分频器配置AHB总线、高速APB2总线和低速APB1总线的频率。AHB和APB2域的最大频率是72MHZ。APB1域的最大允许频率是36MHZ。SDIO接口的时钟频率固定为HCLK/2。

40kHz的LSI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，或者是HSE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。

另外，STM32还可以选择一个PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟SYSCLK输出到MCO脚(PA8)上。系统时钟SYSCLK，是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源，它可选择为PLL输出、HSI或者HSE，（一般程序中采用PLL倍频到72Mhz）在选择时钟源前注意要判断目标时钟源是否已经稳定振荡。Max=72MHz，它分为2路，1路送给I2S2、I2S3使用的I2S2CLK,I2S3CLK；另外1路通过AHB分频器分频（1/2/4/8/16/64/128/256/512）分频后送给以下8大模块使用：

①送给SDIO使用的SDIOCLK时钟。

②送给FSMC使用的FSMCCLK时钟。

③送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。

④通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟（SysTick）。

⑤直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。

⑥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(Timer2-7)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、5、6、7使用。

⑦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(Timer1、Timer8)1、2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和定时器8使用。另外，APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用，分频后得到ADCCLK时钟送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。

⑧2分频后送给SDIO AHB接口使用（HCLK/2）。

时钟输出的使能控制

在以上的时钟输出中有很多是带使能控制的，如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等。当需要使用某模块时，必需先使能对应的时钟。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：GPIO_A-E、USART1、ADC1、ADC2、ADC3、TIM1、TIM8、SPI1、AFIO；

使用HSE时钟，程序设置时钟参数流程：

1、将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit;

2、打开外部高速时钟晶振HSE      RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

3、等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

4、设置AHB时钟      RCC_HCLKConfig;

5、设置高速AHB时钟     RCC_PCLK2Config;

6、设置低速速AHB时钟   RCC_PCLK1Config;

7、设置PLL              RCC_PLLConfig;

8、打开PLL              RCC_PLLCmd(ENABLE);

9、等待PLL工作while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)

10、          设置系统时钟        RCC_SYSCLKConfig;

11、          判断是否PLL是系统时钟     while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)

12、          打开要使用的外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd()/RCC_APB1PeriphClockCmd()

关于SystemInit函数

初学时容易让人疑惑的是，在我们源代码的工程项目中，我们并没有去手动设置系统时钟，很多时候根本没去管它，但是我们写的跑马灯、GPIO控制、串口通信等小程序依然能够正常运行，这是为什么呢?

其实根本原因就是系统自己已经替我们设置过了，有一个默认的设置函数（SystemInit()），很奇怪我们在主函数中看不到它的踪影，因为系统把它写在启动文件（startup_xxx.s）中了，并且在主函数之前执行，所以我们看不到，如下图：