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[1. 高速内部时钟（HSI）](#1. 高速内部时钟（HSI）)
[2. 高速外部时钟（HSE）](#2. 高速外部时钟（HSE）)
[3. 低速内部时钟（LSI）](#3. 低速内部时钟（LSI）)
[4. 低速外部时钟（LSE）](#4. 低速外部时钟（LSE）)
一、什么是时钟树
时钟就好比单片机的心跳，时钟信号通常是一种特定频率的方波，是所有模块的工作同步节拍，所有外设必须按照节拍器的节奏同步工作，否则会出现混乱。
时钟不仅能用于提供同步，还是CPU以及其他外设模块运行的关键。在这些模块中有着一系列的基本电路：触发器、寄存器、ALU、控制器等。时钟信号进入CPU后首先是给到了触发器，然后由触发器向下游的寄存器、控制器等其他电路输出信号，引起下游电路工作。
简单总结一下：时钟信号有两个方面的作用：
1.触发电路工作
2.保证同步性
二、时钟频率和时钟树
时钟频率
时钟频率往往指的是晶振每秒震动的次数，比如一个晶振为1MHz，那么一秒钟内时钟信号就有1M次变化（高低电平变化）。而从上面的图中我们可以看到，CPU在时钟信号下读取指令并运行。换句话说时钟频率越高，CPU从falsh读取指令的速率越快，性能也就越高。当然，这也不是唯一因素。比如CPU的ALU运行也是需要时间的，且现代CPU有一些优化手段，使得不同架构但是相同频率的时钟的CPU性能也会大大不同。
时钟周期
时钟周期是时钟频率的倒数。他是计算机执行指令的最基本时间单元，因为所有的处理器都需要根据时钟进行运算。
机器周期
机器周期是CPU执行一条指令所需的时间。往往是多个时钟周期组成。这是因为CPU执行一条指令往往需要多个步骤：读取指令、指令解析、指令执行运算等，而一个时钟周期只能让一个小模块运作起来，所以一个完整的指令执行需要多个时钟周期。在现代处理器架构中，不同架构执行一条指令所需要的时钟周期都不相同。
时钟树：
STM32芯片有许多的外设，但是每一个外设所需要的时钟频率不尽相同，但是我们的晶振只能产生一种频率的时钟信号，所以需要对该信号进行分频、倍频处理，然后通过时钟线（如APB1、AHB等）传递给不同外设。
时钟线错综复杂，但是一定是分支结构的，就好像树的树枝一样，所以称为时钟树。
三、STM32F10x系统时钟SYSCLK
STM32F10的四种主要时钟源包括：高速内部时钟（HSI）、高速外部时钟（HSE）、低速内部时钟（LSI）和低速外部时钟（LSE）。以下是对这四种时钟的详细讲解：
1. 高速内部时钟（HSI）
- 来源：HSI是STM32F10内部集成的RC振荡器产生的时钟信号。
- 频率：通常为8MHz，但可以通过PLL（锁相环）进行倍频以提高系统时钟频率。
- 特点：HSI时钟在芯片上电后即可立即使用，无需外部元件，适用于对时钟精度要求不高的场合。
- 应用：常用于系统启动时的默认时钟源，以及在HSE不可用时的备用时钟源。
2. 高速外部时钟（HSE）
- 来源：HSE是外部提供的时钟信号，通常通过晶体振荡器或陶瓷谐振器产生。
- 频率：HSE的频率范围通常为4MHz至16MHz，具体频率取决于所使用的外部晶体或谐振器。
- 特点：HSE时钟具有较高的精度和稳定性，适用于对时钟精度要求较高的应用。
- 应用：常作为系统时钟的主要来源，通过PLL倍频后提供给CPU和其他高速外设使用。
3. 低速内部时钟（LSI）
- 来源：LSI是STM32F10内部集成的另一个RC振荡器产生的时钟信号，专门用于低功耗模式下的时钟需求。
- 频率：通常为40kHz左右，具体频率可能因芯片型号和工艺而异。
- 特点：LSI时钟的精度较低，但功耗也相对较低，适用于对时钟精度要求不高但需要低功耗的场合。
- 应用：常用于独立看门狗（IWDG）和RTC（实时时钟）的时钟源，以及在低功耗模式下维持系统基本功能的时钟需求。
4. 低速外部时钟（LSE）
- 来源：LSE是外部提供的低速时钟信号，通常通过32.768kHz的晶体振荡器产生。
- 频率：固定为32.768kHz，这是为了与RTC的计时需求相匹配。
- 特点：LSE时钟具有极高的精度和稳定性，适用于需要精确计时的应用。
- 应用：专门用于RTC的时钟源，提供精确的时间基准，以实现日历、闹钟和定时功能。
为了减少功耗，STM32上默认只会开启核心部分的时钟。如果你需要使用一些外设，首先就要开启外设时钟（连接电路到时钟树中）。
简图如下：
刚刚我们看了SYSCLK时钟的由来，下面我们再来看看产生了SYSCLK后，又发生了什么？又有哪些模块挂载到AHB总线上？
（1）USB时钟和I2S2、SDIO、FMSC可以看到是挂载在AHB预分频器之前的，，这种方式能让这些核心外设和AHB总线时钟解耦，减少了时钟信号之间的潜在冲突，使得USB等时钟能够保持稳定。
（2）内核时钟HCLK可以看到是直接挂载到AHB总线上的，因为其时钟频率越高，性能越好，自然是要使用STM32能提供的最高时钟频率。
（3）APB2和APB1往往是需要经过AHB时钟分频得到的。APB2和APB3作为微控制器的外设总线，它们连接的外设种类和数量可能不同。某些外设可能需要更高的时钟频率以实现更快速的数据传输或处理，而另一些外设则可能不需要那么高的频率。因此，系统设计时会根据外设的需求来分配不同的时钟频率。
四、启动文件中的SystemInit函数
在system_stm32f10x.h文件中可以看到他有以下两个函数，这两个函数都是用来配置时钟的。其中第一个是会在启动文件中自动调用的，而第二个则需要用户在运行过程中如果切换了时钟分频（如9分配变为不分频）、或者切换了时钟源（如从HSI变为HSE）之后，SystemCoreClock这个变量的值可能不再准确，需要调用第二个函数更新该变量。（该变量会被一些库函数使用，用于计算时间间隔，如果时钟不准确，其行为难以预测）
如果需要自己手动配置SYSCLK等，还是一件比较复杂的事情，需要查阅文档后谨慎操作，好在ST公司提供的启动文件已经帮我们做好了。