本文將介紹STM32F4的時(shí)鐘系統(tǒng)。

1.STM32F4時(shí)鐘樹

對(duì)于CPU來講時(shí)鐘系統(tǒng)就像是脈搏一樣，時(shí)鐘系統(tǒng)頻率的快慢決定了、指令執(zhí)行的速度;和51單片機(jī)相比STM32F4的時(shí)鐘系統(tǒng)比較復(fù)雜，這是因?yàn)镾TM32芯片本身有很多的外設(shè)、但這些外設(shè)并不是都需要和系統(tǒng)時(shí)鐘一樣高的頻率，這就造成了STM32F4芯片有多個(gè)時(shí)鐘源;比如看門狗電路、RTC電路只需要幾十K的時(shí)鐘源，同時(shí)時(shí)鐘頻率越快、電路的功耗就越大且抗干擾的能力會(huì)下降，所以對(duì)于較為復(fù)雜的MCU一般會(huì)采用多時(shí)鐘源的方案來解決這些問題。以下是STM32F4時(shí)鐘樹框圖：

2.STM32F4時(shí)鐘源

STM32F4中有5個(gè)重要的時(shí)鐘源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL;

其中可以分為3個(gè)類別，分別是：外部時(shí)鐘(LSE、HSE)、內(nèi)部時(shí)鐘(HSI、LSI)、由倍頻產(chǎn)生的PLL時(shí)鐘，下面我們分別對(duì)這5個(gè)重要的時(shí)鐘進(jìn)行解釋。

HSI：H代表高H、S代表速度Speed、I代表inner內(nèi)部，HSI即代表內(nèi)部高速時(shí)鐘，內(nèi)部高速時(shí)鐘是由芯片內(nèi)部的RC振蕩器產(chǎn)生的一個(gè)16MHz時(shí)鐘源，它可以作為系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)鐘源、或者用于倍頻產(chǎn)生PLL時(shí)鐘源。

HSE：H代表高H、S代表速度Speed、E代表外部External，HSE即代表外部高速時(shí)鐘，外部高速時(shí)鐘是通過在芯片特定引腳處接入石英/陶瓷諧振器產(chǎn)生的一個(gè)4-26MHz的一個(gè)時(shí)鐘源，當(dāng)然通過直接將一個(gè)時(shí)鐘源接入特定引腳來為芯片提供一個(gè)4-26MHz的時(shí)鐘源也是可以的。

LSE：L代表低Low、S代表速度Speed、E代表外部External，LSE即代表外部低速時(shí)鐘源;可通過在芯片特定引腳處接入32.768KHz的石英晶體來作為外部低速時(shí)鐘源，LSE可以作為RTC的時(shí)鐘源、這個(gè)時(shí)鐘源雖然頻率低但是更加精確，適合計(jì)時(shí)。

LSI：L代表低Low、S代表速度Speed、I代表內(nèi)部inner，LSI即代表內(nèi)部低速時(shí)鐘;LSI是由芯片內(nèi)部RC振蕩器產(chǎn)生的一個(gè)32KHz的時(shí)鐘源，供獨(dú)立看門狗和自動(dòng)喚醒單元使用;在芯片剛剛上電的時(shí)候一般都是使用的LSI待工作正常后可以切換時(shí)鐘源;最后我們?cè)賮砜聪翽LL時(shí)鐘源。

PLL時(shí)鐘源：PLL時(shí)鐘源本質(zhì)上是HSE、HSI通過PLL鎖相環(huán)倍頻輸出產(chǎn)生的，STM32F4有兩個(gè)PLL、分為主PLL、專用PLL;

主PLL由HSE、或者HSI提供時(shí)鐘信號(hào)在倍頻后可以輸出兩個(gè)不同的時(shí)鐘PLLP、PLLQ，PLLP主要用于系統(tǒng)時(shí)鐘(頻率最高可達(dá)168MHz)，PLLQ作為USB OTG FS的時(shí)鐘源(48MHz)、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、SDIO的時(shí)鐘;

專用PLL(PLLI2S)用于生成精確的時(shí)鐘源，可以在I2sjiekou實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)音頻性能;

具體的時(shí)鐘頻率計(jì)算：HSE或HSI時(shí)鐘源除以值為M的分頻系數(shù)后、經(jīng)過倍頻系數(shù)為N的倍頻器、在經(jīng)過分頻系數(shù)為P或Q的分頻器后，得到PLLP或PLLQ的時(shí)鐘頻率

PLLP = 時(shí)鐘輸入源/M*N/P;

PLLQ= 時(shí)鐘輸入源/M*N/Q;