2.1 時鐘樹結(jié)構(gòu)圖

STM32屬于Cortex-M3內(nèi)核的單片機(jī)，時鐘結(jié)構(gòu)比之前的51單片機(jī)較復(fù)雜的多，根據(jù)數(shù)據(jù)手冊，STM32F103的時鐘結(jié)構(gòu)如下圖所示。

根據(jù)上圖可以看到，STM32F103系列單片機(jī)具有4個時鐘源，內(nèi)部的8MHz時鐘發(fā)生器，外部的晶體振蕩器接口，最高支持16MHz，外部的32.768kHz晶體振蕩器接口和內(nèi)部的40kHz時鐘發(fā)生器，其中32.768kHz和40kHz主要用于內(nèi)部RTC時鐘脈沖，8MHz的晶振通過PLL時鐘倍乘器，將系統(tǒng)總線時鐘提高為72MHz。

STM32F103系列內(nèi)部具有2條外設(shè)時鐘總線，APB1和APB2，其中APB2的時鐘最高可達(dá)72MHz，APB1的時鐘最高可達(dá)36MHz，通過配置對應(yīng)的寄存器，就可以將CPU內(nèi)核時鐘提高到最大速度。

通過最小系統(tǒng)可以看到，我們使用外部高速晶體振蕩器接口，外接8MHz晶振，RTC則是使用32.768kHz晶振，現(xiàn)在我們來通過數(shù)據(jù)手冊來配置對應(yīng)的寄存器位來配置APB2時鐘達(dá)到72MHz，APB1時鐘達(dá)到36MHz。

2.2 時鐘配置

上圖是ST公司推出的一款軟件，這款軟件可以自動生成寄存器代碼，但是我們在這里只用到其中提供的時鐘配置功能，通過上面的時鐘結(jié)構(gòu)，我們可以得到配置時鐘的大概流程。

2.2.1 時鐘配置流程

（1）開啟HSE時鐘接口，這個接口用于使能晶體振蕩器輸入端；

（2）設(shè)置PLL倍頻系數(shù)為9，因為外接8MHz時鐘，所以設(shè)置系數(shù)為9就可以輕松達(dá)到8×9=72MHz的時鐘頻率；

（3）設(shè)置時鐘源為PLLCLK，因為HSE使用的時候可以發(fā)現(xiàn)最終的輸出就是PLL時鐘脈沖；

（4）設(shè)置APB1時鐘總線的分頻系數(shù)為2，因為APB1時鐘總線最高頻率只有36MHz；

（5）設(shè)置APB2時鐘總線的分頻系數(shù)為1。

2.2.2 相關(guān)寄存器

（1） 時鐘控制寄存器 ：RCC_CR

Bit 25：PLL準(zhǔn)備狀態(tài)

0：PLL解鎖

1：PLL鎖定

Bit 24：PLL使能

0：PLL關(guān)閉

1：PLL打開

Bit 19：時鐘安全系統(tǒng)開關(guān)

0：時鐘保護(hù)關(guān)閉

1：時鐘保護(hù)打開

Bit 18：HSE旁路（禁用HSE振蕩器時才能寫入）

0：HSE禁止旁路

1：HSE打開旁路

Bit 17：HSE準(zhǔn)備狀態(tài)

0：HSE未準(zhǔn)備好

1：HSE準(zhǔn)備完畢

Bit 16：HSE時鐘使能

0：HSE時鐘關(guān)閉

1：HSE時鐘打開

Bit 15~ Bit 8：HSI校準(zhǔn)值（這個值在啟動的時候自動初始化）

Bit 7~ Bit 3：HSI微調(diào)（對其進(jìn)行編程以適應(yīng)電壓和溫度的變化影響內(nèi)部HSI的頻率。初始值16，步長約為40kHz）

Bit 1：HSI準(zhǔn)備狀態(tài)

0：HIS未準(zhǔn)備好

1：HSI準(zhǔn)備完畢

Bit 0：HSI時鐘使能

0：HIS時鐘關(guān)閉

1：HSI時鐘開啟