STM32时钟系统详解

"这篇文档是关于f4系列微控制器的学习资料，特别适合初学者使用。文档详细阐述了STM32F4的系统时钟配置及其对各个模块的影响，包括AHB和APB总线的时钟分频以及定时器的倍频设置。此外，还提到了连接在APB1和APB2上的外设及其对时钟的需求。" 在STM32F4微控制器中，系统时钟SYSCLK是核心部分，它决定了大部分模块的工作速度。SYSCLK可以由PLL（锁相环）输出、HSI（高速内部振荡器）或HSE（高速外部晶振）提供，最高可达72MHz。这个时钟通过AHB（高级高性能总线）分频器进行分频，以适应不同的系统需求。AHB分频器提供了9种分频选项，范围从1到512。 AHB分频器产生的HCLK时钟供给AHB总线、处理器内核、内存以及DMA使用。此外，它还为Cortex-M4系统的系统定时器提供经过8分频后的时钟，并直接为Cortex的空闲运行时钟FCLK供电。同时，AHB时钟也分别馈送到两个APB（先进外围总线）分频器：APB1和APB2。 APB1分频器有5种分频选择，其输出的PCLK1时钟供APB1上的外设使用，如电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C、UART、SPI、窗口看门狗以及定时器2、3、4等。其中，定时器2、3、4的时钟可以通过倍频器进行1或2倍的提升。USB模块虽然需要48MHz的时钟，但该时钟仅用于串行接口引擎，其工作时钟是由APB1提供的。 APB2分频器同样有5种分频选项，产生的PCLK2时钟用于APB2上的外设，如UART1、SPI1、Timer1、ADC、所有普通IO口和第二功能IO口。值得注意的是，APB2分频器还会为定时器1的倍频器提供时钟，以及一个输出供ADC分频器，ADC的分频器可以设置为2、4、6或8分频。 在使用STM32F4的任何模块之前，都需要确保相应的时钟已经被正确地开启，这是通过访问RCC（复用重配置控制器）寄存器来完成的。RCC寄存器包含了一系列控制位，用于启用或禁用不同模块的时钟，确保系统时序的正确性。在编程过程中，理解和配置这些时钟设置是至关重要的，因为它们直接影响着CPU、总线和外设的运行效率和同步性。