時鐘分類

stm32f4的時鐘有很多分支，主要分為主系統(tǒng)的時鐘和一些外設(shè)時鐘，主系統(tǒng)的時鐘又通過AHB分頻，分出了HCLK到AHB總線內(nèi)核的時鐘，cortex系統(tǒng)定時器時鐘，F(xiàn)LCK自由運行時鐘。PHY以太網(wǎng)和USB和看門狗RTC時鐘不使用主系統(tǒng)的時鐘，都是獨立的使用一個內(nèi)部或外部時鐘源。

主要時鐘源

stm32f4有一個內(nèi)部16M高速時鐘HSI和內(nèi)部32K低速時鐘LSI，系統(tǒng)時鐘源可以選用外部的高速時鐘源也可以使用內(nèi)部的高速時鐘HSI，當(dāng)外部高速時鐘不可用時，內(nèi)部高速時鐘會默認(rèn)設(shè)置為系統(tǒng)時鐘保證系統(tǒng)的運行。內(nèi)部低速時鐘用來當(dāng)做看門狗和RTC時鐘的主時鐘源。stm32f4還有兩個時鐘輸出引腳，這兩個引腳通過芯片內(nèi)部的時鐘輸出到其他需要時鐘驅(qū)動的芯片上，這樣可以利用芯片內(nèi)部的時鐘，減少晶振的使用。

時鐘的輸入過程

stm32的時鐘可以選擇外部高速時鐘源HSE和內(nèi)部高速時鐘HSI，當(dāng)外部時鐘故障是會切換至內(nèi)部的時鐘，系統(tǒng)默認(rèn)使用內(nèi)部的高速時鐘，由于內(nèi)部時鐘的精度不夠，通常是使用外部的時鐘做系統(tǒng)的時鐘源。

系統(tǒng)時鐘的輸入過程是：內(nèi)部和外部時鐘首先會通過分頻M分頻，到PLL鎖相環(huán)后通過倍頻因子N進(jìn)行倍頻，PLL再通過P,Q,R分頻輸出。經(jīng)過分頻因子P分頻后輸出到系統(tǒng)時鐘選擇器，然后經(jīng)過AHB PRESC 分頻時鐘提供給HCLK時鐘,系統(tǒng)定時器，F(xiàn)LCK時鐘，和APB2，APB2再通過分頻輸出時鐘給APB1，所以stm32f4的APB2時鐘時比APB的時鐘要快。

例如：25M的外部晶振 -> M分頻25分頻-> 1M -> PLL鎖相環(huán)倍頻N,360倍頻 -> 260M -> 鎖相環(huán)分頻P，2分頻 -> 180M -> 系統(tǒng)時鐘

時鐘輸出

stm32f4有連個引腳MCO1，MCO2用來輸出芯片的內(nèi)部時鐘，外部的芯片可以利用stm32的時鐘來做時鐘源。輸出時鐘的時鐘源可以選擇，HSE外部時鐘，HSI內(nèi)部時鐘，PLL鎖相環(huán)P輸出的時鐘，內(nèi)部低速時鐘LSE，I2S的時鐘 和系統(tǒng)時鐘。輸出時可以對時鐘來源分頻。

時鐘的初始化過程

首先開啟外部時鐘HSE，并等待時鐘穩(wěn)定，然后先對AHB,APB的分頻因子配置，在配置PLL鎖相環(huán)的時鐘輸入源,選擇HSE還是HSI，配置PLL鎖相環(huán)的倍頻因子N，和P,Q,R，然后使能PLL鎖相環(huán)，下一步切換系統(tǒng)的時鐘為鎖相環(huán)時鐘，等待系統(tǒng)時鐘切換完成。在使能系統(tǒng)時鐘前必須先配置分頻因子和相關(guān)寄存器，如果先開啟系統(tǒng)時鐘再配置分頻因子和相關(guān)寄存器，在時鐘脈沖來臨時切換狀態(tài)會幾個周期的不穩(wěn)定，所以在使能PLL或切換系統(tǒng)時鐘前先配置分頻因子，和相關(guān)寄存器。

相關(guān)寄存器

1，RCC_CR 時鐘控制寄存器

2，RCC_PLLCFGR 鎖相環(huán)配置寄存器

3，RCC_CFGR 時鐘配置寄存器

RCC_CR寄存器主要是HSE，HSI，PLL,PLLI2S，css的使能控制，和一些狀態(tài)位，當(dāng)時鐘使能成功是對應(yīng)的狀態(tài)位會置1。

RCC_PLLCFGR 寄存器是鎖相環(huán)的配置寄存器，主要是設(shè)置分頻M的值，倍頻N和輸出的P,Q,R的值。

RCC_CFGR 寄存器主要是設(shè)置系統(tǒng)時鐘的時鐘源，和AHB的分頻因子的值，以及輸出時鐘和RTC的分頻因子的值。

系統(tǒng)在初始化完系統(tǒng)時鐘后就可以正常運行程序了，不過stm32的所以外設(shè)時鐘默認(rèn)是不開啟的，所以在使用IO引腳或者是外設(shè)功能時，需要開啟相應(yīng)的時鐘，配置相應(yīng)的時鐘頻率，外設(shè)才能正常工作。不開起時鐘外設(shè)是不工作的，只要設(shè)置對應(yīng)的RCC寄存器就可以了。