STM32的时钟树

    时钟信号推动单片机内各个部分执行相应的指令，时钟就像人的心跳一样。
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0 E" v6 P6 U  N0 p% J, r0 {    STM32本身十分复杂，外设非常多，任何外设都需要时钟才能启动，但并不是所有的外设都需要系统时钟那么高的频率，如果都用高速时钟势必造成浪费。同一个电路，时钟越快功耗越大、抗电磁干扰能力越弱。复杂的MCU采用多时钟源的方法来解决这些问题。如下图，是STM32的时钟系统框图。

    如上图左边的部分，看到STM32有4个独立时钟源，HSI、HSE、LSI、LSE。
" T- K% S6 d% A: K6 s! }) g, m0 L3 DHSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。
2 q. [4 q6 N4 z# Q6 b/ n- r8 \
1 h- H( s) B( X7 e. u  _
4 o/ I* s2 ]3 h1 \& QHSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。
& H; E5 i# R6 `

LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz，提供低功耗时钟。　
* L- |% Q% ~9 Y( B- M

LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
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    时钟树的右边红色框中，则是系统时钟通过AHB预分频器，给相对应的外设设置相对应的时钟频率。
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( g  e3 w. o; E- ~    其中LSI、LSE是作为IWDGCLK(独立看门狗)时钟源和RTC时钟源使用。而HSI、HSE以及PLLCLK经过分频或者倍频作为系统时钟SYSCLK来使用。
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    PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。通过倍频之后作为系统时钟的时钟源。


配置时钟
默认时钟
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( d# P% p; ^3 i) l& v4 Y$ `  n: K
9 ?: E! i* C; m: r2 S' w2 @    Keil编写程序是默认的时钟为72Mhz，其实是这么来的：


+ S$ g" z6 j7 u5 G    外部高速晶振HSE提供的8MHz（大小与电路板上的晶振相关）通过PLLXTPRE分频器后，进入PLLSRC选择开关，进而通过PLLMUL锁相环进行倍频（x9）后，为系统提供72MHz的系统时钟SYSCLK。之后是AHB预分频器对时钟信号进行分频，然后为低速外设提供时钟。
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0 T# e4 S5 T9 e( @" q$ H5 G    内部RC振荡器HSI为8MHz，2分频后是4MHz，进入PLLSRC选择开关，通过PLLMUL锁相环进行倍频（最大x16)后为64MHz。
* M7 n) d$ o4 X/ P, m. A. x

USB时钟
- O" E; U2 I8 L* E5 t9 s: y

    如上图，STM32的USB时钟不能超过48MHz，因此如果时钟源为72MHz，就需要进行1.5分频。

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    如果时钟源为48MHZ，则进行1分频即可。
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把时钟信号输出到外部
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    STM32可以选择一个时钟信号输出到MCO脚(PA8)上，可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟，可以把时钟信号输出供外部使用。


AHB分频器
    如时钟树图右边的部分，系统时钟通过AHB分频器给外设提供时钟。从左到右可以简单理解为：
    系统时钟->AHB分频器->各个外设分频倍频器->外设时钟的设置。
    右边部分为：系统时钟SYSCLK通过AHB分频器分频后送给各模块使用，AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：
$ t+ H5 e8 S' ^" [: b9 Y% q5 Z, H
3 Z) A0 j6 S: _4 J
1 V8 `* P! r- e4 _内核总线：送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
- K2 r2 L0 x- ]8 q

Tick定时器：通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。

/ }. h. m  _) ?5 w
9 e$ E* b% G, N2 j: Q  @9 oI2S总线：直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
% S4 Q5 j9 F1 n' N: o0 u, G

5 z) O6 [" [4 m$ v4 w; a) eAPB1外设：送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB1外设使用(PCLK1，最大频率36MHz)，另一路送给通用定时器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2-7使用。


; s, X4 V' s3 q$ ^! l( OAPB2外设：送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB2外设使用(PCLK2，最大频率72MHz)，另一路送给高级定时器。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器1和定时器8使用。另外，APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用，分频后送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。需要注意的是，如果APB预分频器分频系数是1，则定时器时钟频率(TIMxCLK)为PCLKx。否则，定时器时钟频率将为 APB 域的频率的两倍：TIMxCLK = 2xPCLKx。
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APB1和APB2的对应外设
9 q; K8 G* N  w, M) |  O

    F1系列中，APB1上面连接的是低速外设，包括电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、USART2、USART3、UART4、UART5、SPI2、SP3等。


$ q3 l" K5 j9 Z% U    APB2上面连接的是高速外设，包括UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、ADC3、所有的普通I/O口（PA-PE）、第二功能I/O（AFIO）口等。
; o) m$ h2 A9 I9 M4 ?( j( V

% m8 V" H7 p7 ^" I. a+ H    具体可以在stm32f10x_rcc.h中查看外设挂在哪个时钟下。

* D! l1 u0 }2 D2 `0 o
* i( f4 Z" P: s5 p时钟监视系统（CSS）
( e1 b2 j+ o/ V3 i! s% f

    另外，STM32还提供了一个时钟监视系统（CSS），用于监视高速外部时钟（HSE）的工作状态。倘若HSE失效，会自动切换（高速内部时钟）HSI作为系统时钟的输入，保证系统的正常运行。