STM32入门学习笔记之时钟树架构（上）

2.1 时钟树结构图

STM32属于Cortex-M3内核的单片机，时钟结构比之前的51单片机较复杂的多，根据数据手册，STM32F103的时钟结构如下图所示。

根据上图可以看到，STM32F103系列单片机具有4个时钟源，内部的8MHz时钟发生器，外部的晶体振荡器接口，最高支持16MHz，外部的32.768kHz晶体振荡器接口和内部的40kHz时钟发生器，其中32.768kHz和40kHz主要用于内部RTC时钟脉冲，8MHz的晶振通过PLL时钟倍乘器，将系统总线时钟提高为72MHz。

STM32F103系列内部具有2条外设时钟总线，APB1和APB2，其中APB2的时钟最高可达72MHz，APB1的时钟最高可达36MHz，通过配置对应的寄存器，就可以将CPU内核时钟提高到最大速度。

通过最小系统可以看到，我们使用外部高速晶体振荡器接口，外接8MHz晶振，RTC则是使用32.768kHz晶振，现在我们来通过数据手册来配置对应的寄存器位来配置APB2时钟达到72MHz，APB1时钟达到36MHz。

2.2 时钟配置

上图是ST公司推出的一款软件，这款软件可以自动生成寄存器代码，但是我们在这里只用到其中提供的时钟配置功能，通过上面的时钟结构，我们可以得到配置时钟的大概流程。

2.2.1 时钟配置流程

（1）开启HSE时钟接口，这个接口用于使能晶体振荡器输入端；

（2）设置PLL倍频系数为9，因为外接8MHz时钟，所以设置系数为9就可以轻松达到8×9=72MHz的时钟频率；

（3）设置时钟源为PLLCLK，因为HSE使用的时候可以发现最终的输出就是PLL时钟脉冲；

（4）设置APB1时钟总线的分频系数为2，因为APB1时钟总线最高频率只有36MHz；

（5）设置APB2时钟总线的分频系数为1。

2.2.2 相关寄存器

（1） 时钟控制寄存器 ：RCC_CR

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
-	PLLRDY	PLLON	-	CSSON	HSEBYP	HSERDY	HSEON
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
HSICAL[7:0]	HSITRIM[4:0]	-	HISRDY	HISON

Bit 25：PLL准备状态

0：PLL解锁

1：PLL锁定

Bit 24：PLL使能

0：PLL关闭

1：PLL打开

Bit 19：时钟安全系统开关

0：时钟保护关闭

1：时钟保护打开

Bit 18：HSE旁路（禁用HSE振荡器时才能写入）

0：HSE禁止旁路

1：HSE打开旁路

Bit 17：HSE准备状态

0：HSE未准备好

1：HSE准备完毕

Bit 16：HSE时钟使能

0：HSE时钟关闭

1：HSE时钟打开

Bit 15~ Bit 8：HSI校准值（这个值在启动的时候自动初始化）

Bit 7~ Bit 3：HSI微调（对其进行编程以适应电压和温度的变化影响内部HSI的频率。初始值16，步长约为40kHz）

Bit 1：HSI准备状态

0：HIS未准备好

1：HSI准备完毕

Bit 0：HSI时钟使能

0：HIS时钟关闭

1：HSI时钟开启