STM32時鐘系統的基本概念
概念及意義
（1）概念：時鐘系統是由振蕩器（信號源）、定時喚醒器、分頻器等組成的電路。常用的信號源有晶體振蕩器和RC振蕩器。
（2）意義：時鐘對數字電路而言非常重要，沒有時鐘數字電路就沒法工作，其全稱是時鐘頻率，一般由晶振來提供時鐘頻率。在數字電路中，所有數據、邏輯單元等狀態的更新都是以時鐘為基礎的，時鐘頻率在數字電路中起著同步的作用。時鐘是嵌入式系統的脈搏，處理器內核在時鐘驅動下完成指令執行，狀態變換等動作。外設部件在時鐘的驅動下完成各種工作，比如串口的數據發送，A/D轉化，定時器計數等。因此時鐘對于計算機系統是至關重要的，通常時鐘系統出現問題也是致命的，比如振蕩器不起振，振蕩不穩，停振等。

常見的時鐘系統
（1）晶體振蕩器

石英晶體振蕩器是高精度和高穩定度的振蕩器，被廣泛的應用于彩電、計算機等各類振蕩電路中。 優點：相對來說振蕩頻率一般比較穩定，同時精度也比較高 缺點：價格稍微高點，還有用晶體振蕩器一般還需要接兩個15~33pF起振電容。

（2）RC振蕩器

電阻電容構成的振蕩電路，能夠將直流電轉化為具有一定頻率交流信號輸出的電子電路或裝置 優點：實現的成本比較低， 缺點：由于電阻電容的精度問題所以RC振蕩器的振蕩頻率會有誤差，同時也會受到問題濕度的影響

STM32 的時鐘系統圖:

在 STM32 中，有五個時鐘源，為 HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。從時鐘頻率來分可以分為高速時鐘源和低速時鐘源，在這 5 個中 HIS，HSE 以及 PLL 是高速時鐘，LSI 和 LSE 是低速時鐘。從來源可分為外部時鐘源和內部時鐘源，外部時鐘源就是從外部通過接晶振的方式獲取時鐘源，其中 HSE 和 LSE 是外部時鐘源，其他的是內部時鐘源。下面我們看看 STM32 的 5 個時鐘源，我們講解順序是按圖中紅圈標示的順序：

①、HSI 是高速內部時鐘，RC 振蕩器，頻率為 8MHz。

②、HSE 是高速外部時鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時鐘源，頻率范圍為4MHz~16MHz。我們的開發板接的是 8M 的晶振。
③、LSI 是低速內部時鐘，RC 振蕩器，頻率為40kHz。獨立看門狗的時鐘源只能是 LSI，同時 LSI 還可以作為 RTC 的時鐘源。
④、LSE 是低速外部時鐘，接頻率為 32.768kHz 的石英晶體。這個主要是 RTC 的時鐘源。
⑤、PLL 為鎖相環倍頻輸出，其時鐘輸入源可選擇為 HSI/2、HSE 或者 HSE/2。倍頻可選擇為2~16
倍，但是其輸出頻率最大不得超過 72MHz。

5 個時鐘源是怎么給各個外設以及系統提供時鐘的:
A. MCO 是 STM32 的一個時鐘輸出 IO(PA8)，它可以選擇一個時鐘信號輸出，可以選擇為 PLL 輸出的 2 分頻、HSI、HSE、或者系統時鐘。這個時鐘可以用來給外部其他系統提供時鐘源。

B. 這里是 RTC 時鐘源，從圖上可以看出，RTC 的時鐘源可以選擇 LSI，LSE，以及HSE 的 128 分頻。

C. 從圖中可以看出 C 處 USB 的時鐘是來自 PLL 時鐘源。STM32 中有一個全速功能的 USB 模塊，其串行接口引擎需要一個頻率為 48MHz 的時鐘源。該時鐘源只能從 PLL 輸出端獲取，可以選擇為 1.5 分頻或者 1 分頻，也就是，當需要使用 USB模塊時，PLL 必須使能，并且時鐘頻率配置為 48MHz 或72MHz。

D. D 處就是 STM32 的系統時鐘 SYSCLK，它是供 STM32 中絕大部分部件工作的時鐘源。系統時鐘可選擇為 PLL 輸出、HSI 或者 HSE。系統時鐘最大頻率為 72MHz，當然你也可以超頻，不過一般情況為了系統穩定性是沒有必要冒風險去超頻的。

E. 這里的 E 處是指其他所有外設了。從時鐘圖上可以看出，其他所有外設的時鐘最終來源都是SYSCLK。SYSCLK 通過 AHB 分頻器分頻后送給各模塊使用。這些模塊包括：

• AHB 總線、內核、內存和 DMA 使用的 HCLK 時鐘。

• 通過 8 分頻后送給 Cortex 的系統定時器時鐘，也就是 systick 了。

• 直接送給 Cortex 的空閑運行時鐘 FCLK。

• 送給 APB1 分頻器。APB1 分頻器輸出一路供 APB1 外設使用(PCLK1，最大頻率 36MHz)，另一路送給定時器(Timer)2、3、4 倍頻器使用。

• 送給 APB2 分頻器。APB2 分頻器分頻輸出一路供 APB2 外設使用(PCLK2，最大頻率 72MHz)，另一路送給定時器(Timer)1 倍頻器使用。

其中需要理解的是 APB1 和 APB2 的區別，APB1 上面連接的是低速外設，包括電源接口、備份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3 等等，APB2 上面連接的是高速外設包括 UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通 IO 口(PA~PE)、第二功能 IO 口等。記憶方法是 2>1， APB2 下面所掛的外設的時鐘要比 APB1 的高。

總結一下：
SystemInit()函數中設置的系統時鐘大小：

• SYSCLK（系統時鐘） =72MHz

• AHB 總線時鐘(使用 SYSCLK) =72MHz

• APB1 總線時鐘(PCLK1) =36MHz

• APB2 總線時鐘(PCLK2) =72MHz

• PLL 時鐘 =72MHz

RCC相關配置寄存器：

RCC相關頭文件和固件庫源文件：

stm32獨立看門狗和窗口看門狗的區別為：時鐘源不同、中斷不同、使用條件不同。
一、時鐘源不同

• stm32獨立看門狗：stm32獨立看門狗使用的是內部專門的 40Khz低速時鐘，不需要使能時鐘操作。
• 窗口看門狗：窗口看門狗使用的是 PCLK1的時鐘，使用前需要先使能時鐘。

二、中斷不同

• stm32獨立看門狗：stm32獨立看門狗沒有中斷，超時直接位。
• 窗口看門狗：窗口看門狗可以在中斷中做位前的函數操作。

三、使用條件不同

• stm32獨立看門狗：stm32獨立看門狗一般用于避免程序跑飛或者死循環。
• 窗口看門狗：窗口看門狗避免程序不安預定邏輯執行，比如先于理想環境完成，或者后于極限時間超時。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32 时钟系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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