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(shù),我們知道每個(gè)型號(hào)的單片機(jī)手冊(cè)都有時(shí)鐘樹(shù)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(shù),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。
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原文標(biāo)題:?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘源
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