解析stm32的时钟
STM32 时钟系统 http://blog.chinaunix.net/uid-24219701-id-4081961.html
STM32的时钟系统 *** http://www.cnblogs.com/wangh0802PositiveANDupward/archive/2012/12/24/2831535.html
高速时钟提供给芯片主体的主时钟.低速时钟只是提供给芯片中的RTC(实时时钟)及独立看门狗使用。内部时钟是在芯片内部RC振荡器产生的,起振较快,所以时钟在芯片刚上电的时候,默认使用内部高速时钟。而外部时钟信号是由外部的晶振输入的,在精度和稳定性上都有很大优势,所以上电之后我们再通过软件配置,转而采用外部时钟信号.
STM32有以下4个时钟源:
高速外部时钟(HSE):以外部晶振作时钟源,晶振频率可取范围为4~16MHz,我们一般采用8MHz的晶振。
高速内部时钟(HSI): 由内部RC振荡器产生,频率为8MHz,但不稳定。
低速外部时钟(LSE):以外部晶振作时钟源,主要提供给实时时钟模块,所以一般采用32.768KHz。
低速内部时钟(LSI):由内部RC振荡器产生,也主要提供给实时时钟模块,频率大约为40KHz。
OSC_OUT和OSC_IN开始,这两个引脚分别接到外部晶振8MHz,第一个分频器PLLXTPRE,遇到开关PLLSRC(PLL entry clock source),我们可以选择其输出,输出为外部高速时钟(HSE)或是内部高速时钟(HSI)。这里选择输出为HSE,接着遇到锁相环PLL,具有倍频作用,在这里我们可以输入倍频因子PLLMUL,要是想超频,就得在这个寄存器上做手脚啦。经过PLL的时钟称为PLLCLK。倍频因子我们设定为9倍频,也就是说,经过PLL之后,我们的时钟从原来8MHz的 HSE变为72MHz的PLLCLK。紧接着又遇到了一个开关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,可以
选择为HSI、PLLCLK、HSE。我们选择为PLLCLK时钟,所以SYSCLK就为72MHz了。PLLCLK在输入到SW前,还流向了USB预分频器,这个分频器输出为USB外设的时钟(USBCLK)。回到SYSCLK,SYSCLK经过AHB预分频器,分频后再输入到其它外设。如输出到称为HCLK、FCLK的时钟,还直接输出到SDIO外设的
SDIOCLK时钟、存储器控制器FSMC的FSMCCLK时钟,和作为APB1、APB2的预分频器的输入端。GPIO外设是挂载在APB2总线上的, APB2的时钟是APB2预分频器的输出,而APB2预分频器的时钟来源是AHB预分频器。因此,把APB2预分频器设置为不分频,那么我们就可以得到GPIO外设的时钟也等于HCLK,为72MHz了。
SYSCLK:系统时钟,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。
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,它的大小与STM32运算速度,数据存取速度密切相关。
FCLK:同样由AHB预分频器输出得到,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时钟停止时 FCLK 也继续运行。它的存在,可以保证在处理器休眠时,也能够采样和到中断和跟踪休眠事件 ,它与HCLK互相同步。
PCLK1:外设时钟,由APB1预分频器输出得到,最大频率为36MHz,提供给挂载在APB1总线上的外设。
PCLK2:外设时钟,由APB2预分频器输出得到,最大频率可为72MHz,提供给挂载在APB2总线上的外设。
//1. 实测程序表述不正确的的延时函数++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ // sys clk = 72Mhz, Fsys = 1/72Mhz
// 1000循环里面主要是 cmp, bcc, add三条指令。1000循环完以后,有个位数条数的装载Time值的指令,精度要求不高以及时间不参与累计时,误差可以忽略不计。
// T_Delay_ms = 1000* 3 * Fsys = 3*1000/72 us = 3*14us = 42us
// if(Time = 72000), delay = 3*1s;
// 实测结果: 6s //推断错误,差了两倍
void Delay_ms(unsigned int Time)
{
unsigned int n;
while(Time--)
for(n=;n<;n++);
} // sys clk = 72Mhz, Fsys = 1/72Mhz
// 主要是sub, bne两条指令。
// T_Delay_us = 2 * Fsys = 2/72 us = 27ns
// if(nTime = 36) delay = 1us
// if(nTime = 200) delay = 400/72 us = 5.55us //推断错误, 差了5倍
void Delay_us(unsigned int nTime)
{
while(nTime--);
} Delay_ms(); //840us Delay_ms实际的效果是84us
Delay_ms();//42ms
Delay_ms();//84ms
Delay_ms();//840ms
Delay_ms();//6s Delay_us();// 625ns
Delay_us();//13us
Delay_us();//25.6us
Delay_us();//100.4us
Delay_us();//200us
Delay_us();//400us //2. 通过ndelay()解析系统的时钟++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
void ndelay(void)
{
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
__asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP"); __asm("NOP");
} //ndelay()实测 1us,说明系统时钟: 36 * T_sys = 1us ; T_sys = 1/36 us; F_sys = 36Mhz, 这里和Delay_ms的推论有联系。
//STM32有三级流水线,指令周期不定的,arm给出的是1.25MIPS/Mhz,一个平均执行速度, 就是1Mhz的频率,每秒钟可以执行1.25M指令
//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,它的大小与STM32运算速度,数据存取速度密切相关。
//根据代码的注释看, /* Select PLL as system clock source */ /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */ /* HCLK = SYSCLK */ ,程序运行的时钟应该是 72 MHz。
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