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时钟就像是单片机的“心脏”,单片机正常工作离不开时钟的支持,下图是我们单片机的时钟树 ,它反映了单片机的时钟关系。我们来详细描述一下时钟树的工作原理。, b" M- ?) C+ Q$ ^1 z: l
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寄存器上电后有一个复位值,大家看我画红线的这个,这个是单片机上电默认使用时钟的配置线路,默认使用的是内部默认的8M RC振荡器,有两条路可以选,我们先看上面红色的第一条,到多路选择器SW的时候,我们可以通过配置寄存器中的SW位来决定HSI/PLLCLK/HSE哪一个输入信号从多路选择器通过,在默认的状态下SW选择的是HSI8M从多路选择器通过。$ y4 X! g$ U7 z* r0 I( @) s
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通过了SW这个选择开关后,第一个是SYSCLK 一路朝上可以供I2C1选择时钟,另外一个就是继续向后,通过AHB 这个方框,在这里我们可以配置寄存器选择这个8M是否分频,默认是不分频 也就是经过这个方框后出来往后的还是8M,如果这里配置为2分频,方框出来后就是4M 了,经过AHB分频出来后还是8M,这个8M 提供给了很多路大家可以从上面的图中看出来,那么继续向后是 APB 分频 Z) g" A% U2 E, X& f8 a# e p+ s
( O6 D% r; \+ T: `这里分了两个箭头指向,一个是朝上的给AHB总线 、内核、Memory 、DMA、内核定时器和FCLK。从这里我们可以看到 内核是8M时钟(这个频率决定了单片机指令的执行时间,频率越小,指令执行速度越慢),一路是向后给了APB分频器,这里可以配置你想要的分频系数,如果这里还是不分频出来的PCLK 还依然是8M,那么PCLK又给了 APB外设 ,还给了定时器、串口等外设。
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( B0 g& ^5 c2 [通过这个关系,我们可以清楚的知道,每个外设的工作频率,那可能就会有人问了,这有什么用呢?每个外设都需要时钟来提供振荡源来帮助完成工作,举个例子讲,比如说串口配置一个波特率,那么波特率(通信速率,表示每秒钟传送的数据的位数,即bit/s)是如何来配置呢,就是根据这个时钟频率来配置的,知道了时钟频率,厂家有一个计算公式,就能很容易的算出某一个波特率对应的寄存器值是多少。
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默认的我们知道了,M0支持最大48M,内部RC振荡器只有8M,这个咋整呢?不要慌,我们继续往下看。/ K4 b" J+ \* ?9 y4 a4 M3 l
) Y; E3 e! Z5 v: Z, x8 f既然HSI直接给SW多路选择器,不能到48M,那我不直接给通过SW了行不行,请看图中箭头处,HSI绕一下从 PLLSRC 多路选择器通过,那么PLLSRC多路选择器也有两个选择可以通过寄存器配置,假设配置寄存器选择 HSI作为输入,多路选择器输出后经过PREDIV分频器,假设 PREDIV 我们配置不分频,这个分频器出来输入到PLL模块的时候还是8M。
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% P- d3 e6 Y! z/ J& r" qPLL模块起到 一个倍频的作用,大家可以看到方框里面是乘2 3...,如果这个时候我们配置寄存器设置PLLMUL为6,那么出来的PLLCLK是 48M,那么这个时候 SW多路开关选择 PLLCLK作为输入,后面出来的时钟就是48M了,再往后面就跟上面讲的情况一样了,可以自由去配置分频
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3 X, X3 }: ^8 C! f& B使用内部RC振荡器我们理解了,但是内部的振荡器往往会因为,精度低,受温度影响比较大等情况,不会被选择,这个时候工程师们就会选择使用外部晶振,外部晶振也是一样的配置方式,大家是否能根据上面讲的思路,配置出来呢?$ ]& T/ s& q; G& I
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