8.1 时钟树-嵌入式铁头山羊STM32笔记

目录

1.时钟和时钟树的概念

https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si?t=72.7&p=38

时钟:高低变化的方波信号,类似人的信号。

上图为单片机内部结构框图。

片上外设想要运行,需要输入时钟信号,才能工作。

时钟信号的频率快慢决定了片上外设运行速度的快慢。

开启 GPIOC 时钟示例。

GPIOC 端口才可以被使用。

上图为串口内部结构框图。

波特率:通过时钟(72M)分频得到。

上图左为时钟系统,右为时钟树,以树的形式表示时钟系统。

树根:HSI、HSE,类似人的心脏,时钟产生的地方

树干:分频和锁相环,类似人的主动脉

树枝:APB1、APB2 分频器,or 不分频,类似人血管的分支

树叶:对应单片机上的片上外设(图最上面)

2.分频器、锁相环和复用器

https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si?t=341.4&p=38

上图为左右两颗大小树。

零部件有:

分频器 -对输入时钟频率做除法

锁相环 -对输入时钟频率做乘法

复用器 -对输入时钟频率做选择:三路选一路作为输出(HSI /2,HSE/2,HSE 选一路给锁相环输入)

3.树根

https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si?t=565.0&p=38

树根:HSI、HSE、LSE、LSI。

上图左边大小时钟树的最下面就是了,右边为具体解析。

左树为高速树(HSI,HSE),右树为低速树(LSI,LSE)。

H/L:速度高低速(High,low)

I/E:位于 MCU 内外 (internal,external)

上图为最小系统板上的外部高速晶振(8MHZ)和外部低速晶振(32.768KHZ)

Q:为什么有内部时钟源还要外部时钟源?

A:内部时钟精度不高,在精度要求高的场景需要外接外部晶振

4.树干

https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si?t=895.8&p=38

上图浅绿色标注为时钟树树干部分。

树干加工树根的时钟(复用器,分频器,锁相环),最终产生 SYSCLK 信号(系统时钟 SYSTEM clock)

上图为 SYSCLK 来源(HSI、锁相环、HSE)的区别。

紫色线为具体线路。

图很清晰明了。

锁相环举例:

8MHZ 的 SYSCLK 产生:

HSI 二分频,2 倍频(方便);

HSE 选 8MHZ,二分频,二倍频(精度高)

20MHZ 的 SYSCLK 产生:

HSE 选 8MHZ,二分频,五倍频(8/2*5=20MHZ)

72MHZ 的 SYSCLK 产生:

HSE 选 8MHZ,直接给锁相环,9 倍频(8*9=72MHZ)

5.树枝

https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si?t=1331.4&p=38

上图为单片机内部时钟,树枝为三根总线(AHB、APB1、APB2 )。

三根总线(树枝)分别挂载了很多个外设(树叶)。

上图为时钟开启示例代码。

Q:为什么 USART1 和 IIC1 分别要挂在在 APB2 和 APB1 上?

A:因为 UART1 挂载在 APB2,IIC 挂载在 APB1 上

上图紫色圈的为树枝。

https://www.bilibili.com/video/BV11X4y1j7si?t=1683.7&p=38

练习题哈,问怎么配置 AHB 、APB1、APB2 分频器,比较简单。

总结

主要讲了时钟树的使用方法和工作原理,把时钟树和人体做类比,还是很好理解的,讲的不错。

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