STM32单片机———时钟

写在前面

部分引用：https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/98845509 （这篇文章对时钟的介绍更加详细）
写本文的目的是一方面是做笔记，另一方面也是加深自己对时钟树的理解

时钟树一览

数据手册中的时钟树：

STM32CubeMX中的时钟配置图：

时钟源

四个独立的时钟源
HSE：高速外部时钟
无源晶振或者有源晶振提供，频率从4-16MHZ不等，通常使用8M的无源晶振
HSI：高速内部时钟
来源为RC振荡器，频率为8M，精度不高
LSI：低速内部时钟
RC振荡器，频率为40KHZ，提供低功耗时钟
LSE：低速外部时钟
频率为32.768KHZ的石英晶体

“一个不独立的时钟”
锁相环时钟：来源为HSI/2，HSE或者HSE/2， 该时钟的作用主要是通过锁相环倍频器之后作为系统时钟一个来源

举个例子：Keil编写程序是默认的时钟为72Mhz，其实是这么来的：外部晶振(HSE)提供的8MHz（与电路板上的晶振的相关）通过PLLXTPRE分频器后，进入PLLSRC选择开关，进而通过PLLMUL锁相环进行倍频（x9）后，为系统提供72MHz的系统时钟（SYSCLK）。之后是AHB预分频器对时钟信号进行分频，然后为低速外设提供时钟。

或者内部RC振荡器(HSI) 为8MHz /2 为4MHz 进入PLLSRC选择开关，通过PLLMUL锁相环进行倍频（x18）后 为72MHz

系统时钟SYSCLK
系统时钟来源主要有三个：

1. HSI振荡器时钟
2. HSE振荡器时钟
3. PLL时钟
   最大为72MHZ
   时钟树看起来比较复杂，其实我们以系统时钟为桥梁来理解就行了，在上面的时钟树中，系统时钟左边的时钟是独立的时钟源，右边的部分是外设时钟，通过系统时钟的分频得到各个外设的时钟。
   其他时钟
   我们先看左下方的MCO时钟输出，这个相当于是一个对外输出的时钟，可以用示波器来测试，可以输出的时钟包括：PLLCLK/2、HSI、HSE以及系统时钟SYSCLK

然后是看门狗时钟： 看门狗是单片机里的一种技术（软硬件都可以），其目的是为了保护芯片避免其进入死循环（或者说程序跑飞）。看门狗有一个输入端和一个输出端。看门狗和单片机程序的主体部分连接，如果主体部分运行正常，那么每一段时间就会给看门狗的输入端一个信号，这时候看门狗就会知道程序运行正常，就不会做出反应。如果看门狗较长一段时间内没有收到信号，说明程序运行不正常，此时由看门狗输出一个信号，该信号会让单片机的主体程序复位进而起到保护的作用。**“每一段时间”**指的就是看门狗时钟，只由LSI提供。

RTC时钟(Real_Time Clock),实时时钟，可以由LSI/LSE 或者HSE/128提供

USB时钟：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（唯一的），，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

RCC相关寄存器

RCC 寄存器结构，RCC_TypeDeff，在文件“stm32f10x.h”中定义如下：
 
1059行->1081行。：  
typedef struct  
{  
vu32 CR;                 //HSI,HSE,CSS,PLL等的使能  
vu32 CFGR;               //PLL等的时钟源选择以及分频系数设定 
vu32 CIR;                // 清除/使能 时钟就绪中断 
vu32 APB2RSTR;           //APB2线上外设复位寄存器 
vu32 APB1RSTR;           //APB1线上外设复位寄存器 
vu32 AHBENR;             //DMA，SDIO等时钟使能 
vu32 APB2ENR;            //APB2线上外设时钟使能 
vu32 APB1ENR;            //APB1线上外设时钟使能 
vu32 BDCR;               //备份域控制寄存器 
vu32 CSR;             
} RCC_TypeDef; 

RCC初始化函数

RCC初始化：
这里我们使用HSE(外部时钟），正常使用的时候也都是使用外部时钟

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()

首先，缺省值就是默认值的意思，默认值可以理解为设计芯片的人认为用这个参数，比较适中，起码不可能耽误你对某一模块进行驱动。然后，为什么除了默认值（缺省值），还有这么多其他的参数可以进行选择呢，那就要看你具体想要怎么开发这款芯片了，比如说你买了一辆自行车，那么自行车的轱辘个数，厂家的默认值（缺省值）是2，但是你买自行车不是用来方便出行的，而是单轮杂技表演的，那你就把轱辘个数设定为1。

最后，不重新设定为缺省值行不行，我建议跟着手册赚芯片设计者让你重设就好好听话，但是我们想要设定该寄存器参数为其他值，那就先重设为缺省，初始化后，延迟一会儿，再改为你想要的寄存器参数。这样做，一是代码规范，二是保险不出错，三是虽然看起来操作步骤变多了，但是耽误不了几个毫秒，开机时机器一般不需要多高的实时性最多开机慢。