單片機(jī)常用的STM32五個(gè)時(shí)鐘源講解

在單片機(jī)中，比如我們常用的STM32是有五個(gè)時(shí)鐘源的，分別是：HSI，LSI，HSE，LSE，PLL。

這些時(shí)鐘源都體現(xiàn)在時(shí)鐘樹，我們知道每個(gè)型號(hào)的單片機(jī)手冊(cè)都有時(shí)鐘樹的展示，這樣讓我們能清楚知道應(yīng)用到的外設(shè)是通過(guò)哪個(gè)時(shí)鐘源分頻或倍頻得來(lái)的。我們以ST推出的STM32G030為例來(lái)看下：

1、HSI是高速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，頻率為16MHz。

2、LSI是低速內(nèi)部時(shí)鐘，RC振蕩器，頻率為32KHz。

3、HSE是高速外部時(shí)鐘，可接晶體/陶瓷振蕩器，或者接外部時(shí)鐘源（Bypass模式），頻率范圍是4-48MHz。

4、LSE是低速外部時(shí)鐘，接頻率為32.768KHz的石英或諧振器，或者使用旁路模式引入外部時(shí)鐘源。

5、PLL為鎖相環(huán)倍頻輸出，其時(shí)鐘輸入源可選擇為HSE、HSI。倍頻可選擇為1~8倍，但是其輸出頻率最大不得超過(guò)64MHz（注意單片機(jī)的最大頻率）。

我們看到LSI（32KHz）供獨(dú)立看門狗IWDG使用，另外它還可以被選擇為實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的時(shí)鐘源。

當(dāng)然我們看到RTC的時(shí)鐘源還可以選擇LSE，或者是HSE的32分頻。當(dāng)然選擇哪個(gè)作為最終的時(shí)鐘源就是通過(guò)寄存器來(lái)配置了。

這個(gè)LSI（低速內(nèi)部時(shí)鐘）可以用于除Shutdown和VBAT模式之外的所有模式。

系統(tǒng)時(shí)鐘是可以提供絕大部分工作的時(shí)鐘源，是可以通過(guò)LSE、LSI、HSE、PLL、HSI分頻獲得。系統(tǒng)時(shí)鐘可以分頻給到總線去分到各個(gè)外設(shè)上，還可以直接提供給外設(shè)，比如ADC和I2S。系統(tǒng)時(shí)鐘、AHB總線的最大時(shí)鐘可以是64MHz（單片機(jī)支持最大頻率）。

HSI時(shí)鐘可以衍生HSISYS，HSISYS這個(gè)可以從Stop0和Stop1模式喚醒后被選為時(shí)鐘源，也可以當(dāng)做備份時(shí)鐘源。

I2C、UART、LPUART在Stop模式下如果探測(cè)到了從Stop模式下喚醒的序列則能夠自動(dòng)使能HSI16時(shí)鐘。（HSI16時(shí)鐘在Stop模式下保持關(guān)閉的狀態(tài)，除非探測(cè)到了外設(shè)喚醒序列）

HSE的時(shí)鐘安全系統(tǒng)（CSS），自動(dòng)檢測(cè)到HSE失效時(shí)切換到HSI16。

LSE的時(shí)鐘安全系統(tǒng)適用于除了Shutdown和VBAT模式之外的所有模式，在復(fù)位狀態(tài)下仍然有效。

LSE可用于RTC， U（S）ARTs， LPUART， LPTIMs.

PLL可以給到三路輸出，是可以獲得的最大頻率不一樣，給到的外設(shè)不一樣，PLLPCLK是最大頻率可以做到122MHz，可以給到ADC或者I2S。PLLQCLK最大頻率是112MHz，是應(yīng)用到定時(shí)器的。PLLRCLK最大頻率是56MHz，主要是給到系統(tǒng)時(shí)鐘。

多個(gè)時(shí)鐘源的好處是在選擇時(shí)鐘源的時(shí)候具有高度的靈活性，可滿足功耗和精度的要求。

許多獨(dú)立的外設(shè)時(shí)鐘允許在不影響通信波特率的情況下調(diào)整功耗，并在低功耗模式下保持一些外設(shè)有效。

現(xiàn)在很多單片機(jī)都考慮到了低功耗，自然時(shí)鐘也是其中很重要的部分了。

對(duì)于應(yīng)用外設(shè)時(shí)鐘這塊還是很重要的，需要會(huì)看時(shí)鐘樹，會(huì)對(duì)應(yīng)用需要的時(shí)鐘進(jìn)行配置，這個(gè)就顯得很重要了，比如想要高速時(shí)鐘需要倍頻，如果是低功耗需要分頻，首先還是需要去看時(shí)鐘的分布，才好再去應(yīng)用的。

編輯：jq