stm32的时钟电路的工作原理
stm32时钟概念
STM32时钟概念1. 引言STM32是一款由意法半导体（STMicroelectronics）推出的32位单片机系列，广泛应用于各种嵌入式系统中。
在STM32的开发过程中，时钟是一个非常重要的概念，它影响着系统的性能、功耗和稳定性。
本文将详细介绍STM32时钟概念中的关键概念，包括时钟树、主时钟源、系统时钟等，并解释其定义、重要性和应用。
2. 时钟树2.1 定义时钟树是指将外部晶振或者其他主时钟源通过分频器、倍频器等电路分配给各个模块和外设的一系列信号链路。
在STM32中，时钟树起到了提供精确时间基准以及同步各个模块工作的作用。
2.2 重要性时钟树在STM32系统中扮演着至关重要的角色。
首先，它为整个系统提供了统一的时间基准，保证了各个模块之间工作的协调性和稳定性。
其次，通过合理设计时钟树可以提高系统的灵活性和可扩展性，使得不同模块可以根据需求选择不同的时钟源。
此外，时钟树还可以通过合理的分频和倍频设置来控制系统的功耗。
2.3 应用在STM32开发中，我们经常需要配置时钟树来满足不同系统需求。
下面是一些常见的应用场景：•配置系统时钟源：可以选择外部晶振、内部RC振荡器或者其他外设作为系统时钟源，根据实际需求进行配置。
•分频和倍频设置：可以通过分频器和倍频器来调整系统时钟频率，从而满足不同模块对时钟精度和速度的要求。
•使能外设时钟：每个外设都有自己的时钟使能位，需要根据实际使用情况使能或禁用相应的外设时钟。
3. 主时钟源3.1 定义主时钟源是指供给STM32系统整体工作的主要时钟信号源。
在STM32中，主要有以下几种主时钟源：•外部晶振（HSE）：通过将外部晶振连接到MCU上提供稳定的高精度时钟信号。
•内部RC振荡器（HSI）：MCU内部集成了一个低功耗高精度的RC振荡器。
•PLL锁相环：通过对主时钟源进行倍频和分频，可以得到更高频率的时钟信号。
3.2 重要性主时钟源是整个STM32系统的基础，它直接影响着系统的性能和稳定性。
stm32单片机时钟
stm32单⽚机时钟stm32 单⽚机时钟学习以及分析1 引⾔：单⽚机（Microcontrollers），采⽤超⼤规模集成电路技术把具有数据处理能⼒的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O⼝和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显⽰驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到⼀块硅⽚上构成的⼀个⼩⽽完善的微型计算机系统，在⼯业控制领域⼴泛应⽤。
单⽚机时钟可以说如同⼈的⼼脏那样重要，我们在⼼脏的搏动下进⾏⾃⼰的⽣命活动，同样的单⽚机在时钟下进⾏⾃⼰的控制活动。
2 时钟的分类：单⽚机的时钟分为内部时钟与外部时钟：⼀般⽽⾔，内部时钟集成在芯⽚内部（RC振荡电路），其精度⽐较低；外部时钟，顾名思义，存在于芯⽚外部（晶体或陶瓷谐振器），可以为系统提供精确的时钟。
晶振是给单⽚机提供⼯作信号脉冲的，如图所⽰的为外部晶振，频率为4MHz，我们常⽤的晶振频率为12MHz，单⽚机⼯作时，是⼀条⼀条地从RoM中取指令，然后⼀步⼀步地执⾏。
单⽚机访问⼀次存储器的时间，称之为⼀个机器周期，这是⼀个时间基准。
—个机器周期包括12个时钟周期。
如果⼀个单⽚机选择了12MHz晶振，它的时钟周期是1/12us，它的⼀个机器周期是12×（1/12）us，也就是1us。
有些晶振的频率并数是整数，如：11.0592MHz的晶振。
单⽚机在进⾏串⾏通信时，常⽤的波特率为1200，2400，4800，9600，115200等，为了适应单⽚机的串⼝通讯波特率的计算⽽来的。
⽤11.0592MHz晶振经过相应的分频或者倍频后刚好能够得出⼀个整数的波特率，这样在上位机和下位机的同步⽅⾯⽐较⽅便。
3 stm32的时钟来源这⾥以stm32f1系列的芯⽚为例。
由上⾯可知，系统的时钟来源有内部时钟与外部时钟，详细的来说stm32f1有五个时钟源：HSI（⾼速内部时钟）HSE（⾼速外部时钟）LSI（低速内部时钟）LSE（低速外部时钟）PLL（锁相环倍频输出）每⼀个时钟都可以独⽴的开启与关闭。
stm32的工作原理
stm32的工作原理STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款32位单片机系列，具有高性能、低功耗和丰富的外设以及强大的处理能力。
其工作原理如下：1. CPU核心：STM32单片机内部集成了Cortex-M系列的ARM处理器核心，该核心采用精简指令集（RISC），能够高效地执行各种指令，包括算术操作、逻辑运算和控制流程等。
2. 存储器：STM32单片机内部包含不同类型的存储器，包括闪存存储器（用于存储程序代码和数据）、SRAM（用于存储临时数据）和EEPROM（用于存储非易失性数据）。
这些存储器通过总线与CPU核心相连，实现数据的读写操作。
3. 外设：STM32单片机具有丰富的外设，包括通用输入输出口（GPIO）、模拟数字转换器（ADC）、通用串行总线（UART、SPI、I2C等）、定时器、PWM等。
这些外设通过寄存器和控制器与CPU核心相连，可以实现与外部设备的数据交换和控制。
4. 中断控制器：STM32单片机内部集成了中断控制器，用于处理各种外部事件的中断请求。
当外设产生中断请求时，中断控制器会将CPU核心的执行流程切换到相应的中断服务程序，并在完成中断处理后返回到主程序的执行。
5. 时钟控制：STM32单片机需要一个稳定的时钟源来提供时钟信号，以驱动CPU核心和其他外设的工作。
该系列单片机支持内部和外部时钟源，可以通过时钟控制器设置时钟源的频率和分频等参数。
6. 编程与调试：STM32单片机可以通过多种方式进行编程和调试，包括SWD（串行线调试）、JTAG（联机调试）和Bootloader等。
开发者可以根据需求选择适合的调试方法，进行程序的烧录和调试。
总的来说，STM32单片机通过内部的CPU核心、存储器、外设和中断控制器等组件相互配合，实现了复杂的数据处理和控制功能。
开发者可以通过编程和调试工具对其进行配置和控制，从而实现各种应用需求。
STM32-RTC实时时钟-毫秒计时实现
STM32-RTC实时时钟-毫秒计时实现OS：Windows 64Development kit：MDK5.14IDE：UV4MCU：STM32F103C8T61、RTC时钟简介 STM32 的实时时钟（RTC）是⼀个独⽴的定时器，在相应软件配置下，可提供时钟⽇历的功能。
详细资料请参考ALIENTEK的官⽅⽂档——《STM32F1开发指南（精英版-库函数版）》，以下为博主摘录要点：RTC 模块和时钟配置系统(RCC_BDCR 寄存器)在后备区域，系统复位后，会⾃动禁⽌访问后备寄存器和 RTC ，所以在要设置时间之前，先要取消备份区域（BKP）的写保护RTC 内核完全独⽴于 RTC APB1 接⼝，⽽软件是通过 APB1 接⼝访问 RTC 的预分频值、计数器值和闹钟值，因此需要等待时钟同步，寄存器同步标志位（RSF）会硬件置1RTC相关寄存器包括：控制寄存器（CRH、CRL）、预分频装载寄存器（PRLH、PRLL）、预分频器余数寄存器（DIVH、DIVL）、计数寄存器（CNTH、CNTL）、闹钟寄存器（ALRH、ALRL）STM32备份寄存器，存RTC校验值和⼀些重要参数，最⼤字节84，可由VBAT供电计数器时钟频率：RTCCLK频率/(预分频装载寄存器值+1)2、软硬件设计 由于RTC是STM32芯⽚⾃带的时钟资源，所以⾃主开发的时候只需要在设计时加上晶振电路和纽扣电池即可。
编程时在HARDWARE⽂件夹新建 rtc.c、rtc.h ⽂件。
3、时钟配置与函数编写 为了使⽤RTC时钟，需要进⾏配置和时间获取，基本上按照例程来写就可以了。
为避免零散，我将附上完整代码。
函数说明如下：rtc.c中需要编写的函数列表RTC_Init（void）配置时钟RTC_NVIC_Config（void）中断分组RTC_IRQHandler(void)秒中断处理RTC_Set（u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec）设置时间RTC_Alarm_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8sec)闹钟设置RTC_Get(void)获取时钟RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day)星期计算Is_Leap_Year(u16 year)闰年判断 事实上，以上函数并不都要，闹钟没有⽤到的话就不要，秒中断也可以不作处理，看项⽬需求。
stm32f103c8t6单片机核心电路设计
stm32f103c8t6单片机核心电路设计STM32F103C8T6是一款低功耗、高性能的8位微控制器,是STM32系列中的一款主要单片机。
本文将介绍该单片机的核心电路设计,包括处理器、存储器、输入输出端口、中断控制器、时钟等组成部分。
一、处理器STM32F103C8T6采用了ARM Cortex-M3内核,具有低功耗、高性能的特点。
处理器内部包括一个主处理器和一个辅助处理器,主处理器负责控制整个系统的运行,辅助处理器则负责辅助主处理器完成一些基本的任务。
主处理器采用了ARM Cortex-M3的内核,具有以下几个特点:1. 时钟频率高:该处理器的时钟频率高达32MHz,使得系统运行更加稳定。
2. 功耗低:该处理器的功耗只有5瓦,相对于传统的8位单片机来说,具有更高的功耗优势。
3. 处理能力强:该处理器具有4个处理核心,可以同时处理多个任务,使得系统运行更加高效。
二、存储器STM32F103C8T6内置了2个16位的MGB存储器,可以同时存储256个位的数据。
存储器内部包括一个EEPROM和一个 Flash存储器,EEPROM用于存储系统配置信息、程序存储器等,而 Flash存储器则用于存储程序和数据。
三、输入输出端口STM32F103C8T6具有多个输入输出端口,包括串口、USB、I2C、SPI、CAN等多种接口。
这些接口可以通过外部电路实现数据传输,使得系统更加灵活。
四、中断控制器STM32F103C8T6具有一个中断控制器,可以控制系统的各个部分之间的通信和交互。
中断控制器可以实现中断服务程序的设计,使得系统具有更好的响应能力和灵活性。
五、时钟STM32F103C8T6内置了一颗32MHz的时钟,可以确保系统运行的稳定性和精度。
同时,该时钟还具有高速采样功能,可以方便地进行数据采集和处理。
综上所述,STM32F103C8T6单片机的核心电路设计包括了处理器、存储器、输入输出端口、中断控制器和时钟等多个部分,具有低功耗、高性能的特点,可以方便地实现各种复杂的控制和数据处理。
STM32时钟树
STM32时钟树STM32的时钟系统相较于51单⽚机，stm32的时钟系统可以说是⾮常复杂了，我们现在看下⾯的⼀张图：上图说明了时钟的⾛向，是从左⾄右的从时钟源⼀步步的分配给外设时钟。
需要注意的是，上图左侧⼀共有四个时钟源，从上到下依次是：⾼速内部时钟（HSI）：以内部RC振荡器产⽣，频率为8Mhz,但相较于外部时钟不稳定。
⾼速内部时钟（HSE）：以外部晶振作为时钟源，晶振频率可取范围为4~16Mhz,⼀般采⽤8Mhz的晶振。
低速外部时钟（LSE）: 以外部晶振作为时钟源，主要是提供给实时时钟模块，所以⼀般选⽤32.768khz,该频率下定时器⽅便取整。
低速内部时钟（LSI）: 从内部RC振荡器产⽣，频率为40khz，也是主要提供给实时时钟模块。
根据上图，以我们最常⽤的⾼速外部时钟为例，沿着路线⼀步步的分析：1. 从最左端的OSC_OUT和OSC_IN开始，这两个引脚分别连接到外部晶振的两端。
2. 我们假设连接的晶振为8Mhz,它遇到了第⼀个分频器PLLXTPRE。
在这个分频器中，可以选择设置⼆分频，或者不分频。
这⾥我们选择不分频。
3. 然后箭头指向了开关PLLSRC，这个开关可以选择HSE或者HSI作为其时钟输出。
这⾥我们选择HSE,紧接着⼜遇到锁相环PLL，也叫倍频器。
我们可以设定2到16的倍频因⼦（PLLMUL），经过PLL的时钟称为PLLCLK。
在这⾥设置倍频因⼦为9，也就是说乘以9，PLLCLK为72Mhz。
4. 然后⼜遇到⼀个开关SW，经过这个开关之后就是STM32的系统时钟（SYSCLK）了。
通过这个开关，可以切换SYSCLK的时钟源，有HSI,PLLCLK,HSE三个选择。
我们选择PLLCLK时钟，所以SYSCLK就为72Mhz了。
5. PLLCLK在输⼊到SW前，还流向了USB预分频器，所以这个PLLCLK也作为USB的时钟。
6. 再继续看SYSCLK，SYSCLK经过AHB预分频器，分频后再输⼊到其他外设。
stm32时钟概念
stm32时钟概念STMicroelectronics的STM32系列是一系列基于ARM Cortex-M 内核的微控制器（MCU）。
时钟系统在STM32芯片中是一个关键的概念，因为它驱动了芯片内部的各种功能模块，包括CPU、外设、总线等。
以下是与STM32时钟相关的一些基本概念：1. 系统时钟（SYSCLK）： SYSCLK是STM32中的主时钟，它驱动CPU和内存等核心模块。
其频率由时钟源和分频器的组合决定。
2. 时钟源： STM32芯片通常支持多个时钟源，包括内部RC振荡器、外部晶体振荡器、PLL（相位锁定环）等。
选择适当的时钟源取决于应用的要求，例如需要更高的稳定性或更低的功耗。
3. PLL（Phase-Locked Loop）：PLL是一种用于产生高稳定性时钟信号的电路。
通过将一个参考时钟信号与一个可调节的倍频器相锁定，PLL可以生成一个高频率的时钟信号。
4. AHB、APB总线：在STM32中，系统总线被分为高性能总线（AHB）和低速外设总线（APB）。
这两个总线有各自的时钟域，因此可以独立配置时钟。
这种分级的结构有助于提高系统的性能和灵活性。
5. 时钟树：时钟树描述了时钟系统的层次结构，显示了时钟源如何通过PLL和分频器传递到各个模块。
了解时钟树结构对于调整系统时钟和解决时钟相关问题非常有用。
6. 时钟配置寄存器： STM32芯片具有一系列寄存器，允许程序员配置时钟系统。
这些寄存器包括RCC寄存器（RCC，Reset and Clock Control）等，通过编程这些寄存器，可以设置各种时钟参数。
7. 低功耗模式时钟： STM32芯片支持不同的低功耗模式，如停机模式、待机模式等。
在这些模式下，可以降低系统的功耗，因此时钟系统在这些模式下的配置也需要考虑。
时钟配置通常是在启动代码或初始化过程中完成的，程序员可以通过修改相应的寄存器来调整时钟设置以满足应用的需求。
对于具体的时钟配置和使用，建议查阅STMicroelectronics提供的芯片手册和相关文档。
stm32_RTC时钟校准
AN2604应用笔记STM32F101xx and STM32F103xx RTC校准总体介绍实时时钟在很多嵌入式应用中是必不可少的，但是由于外部环境温度的改变，驱动RTC的晶体频率会发生变化，因此RTC就没有预想的那么准确了！STM32F101xx and STM32F103xx附带有数字时钟校准电路，因此可以适应与变化的环境，它主要是来补偿晶体由于环境的变化，这篇应用笔记主要讨论了RTC校准的基本原理以及解释了如何利用RTC校准来提高计时精度。
1RTC校准基本原理1.1晶体的准确性在很多计时领域，通常都是用“石英精确度”这么一个术语来描述的，石英晶体振荡器提供了一个远远优于其他类型振荡器的精确度，但是它并不是完美的，石英晶体振荡器对温度十分敏感，Figure1展示了一个32.768HZ晶体的频率精确度（acc）和温度（T）以及曲率（K）的关系，这个曲线可以用下面的公式给出：注：曲率K由于不同的晶体而不同，这里是针对STM3210B-EVAL开发板来说的，关于这部分可以参考相关晶体制造商提供的详细信息。
在很多应用领域需要一个高准确度的时钟，但是在实际中有好多综合因素限制着精度的提高，通常，典型的方法是通过调节晶体的负载电容来调节精度，这一方法，虽然十分有效，但是也存在这一些缺点：1它需要多加一个外部器件（可调电容）。
2其增大了电流消耗（这在电池供电的场合尤为突出）。
取代这种传统的模拟的方法，STM32F10xxx系列提供了一个数字校准器，允许用户用软件控制的方法进行校准，非常的好用！1.2具体方法STM32F10xxx的RTC模块是用一个32768HZ的通常石英晶体驱动的，其实石英晶体是一种能够提供非常固定频率的，但是有以下两种情况导致了其频率的不稳定：1温度变化；2晶体本身的变化。
前面讲述了一般通常的方法都是用一个麻烦的可调电容来补偿误差，这里STM32F10xxx使用的是一个周期计数器来进行校正，这个数字校正器通过从220个时钟周期中减去0到127个周期的方法来校正的，如图所示：究竟有多少个时钟节拍是空白的取决于最近一次向备份寄存区域RTC校准寄存器最后七位加载的值，之所以这个校准寄存器放在备份区域是因为这个寄存器即使在系统掉电情况下仍然可以通过后备电池进行供电（译者注：如果后背电池也掉电，当然这个寄存器的值也会丢失的），注意：从上图中可以看出时钟输出引脚是在校准之前的频率，所以这个值是不会被校准所改变的，尽管已经进行了校准，但是这个输出是在校准之前的频率。
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STM32的时钟电路工作原理
一、时钟源
STM32的时钟源主要来自于内部振荡器（HSI）和外部晶振（HSE）。
HSI是高速内部振荡器，可以提供一个高精度的时钟信号，但是它的频率受到MCU内部结构的影响，通常不太稳定。
而HSE是高速外部振荡器，由一个外部晶振提供时钟信号，其频率稳定且精度高。
二、时钟分频
STM32的时钟分频器可以将时钟源的频率降低到MCU可以接受的频率。
分频器可以配置为不同的分频值，从而得到不同的时钟频率。
例如，如果HSE的频率为8MHz，经过8分频后，可以得到1MHz 的时钟频率。
三、时钟监控系统
STM32的时钟监控系统可以监控MCU的时钟系统状态。
如果系统检测到内部振荡器或外部晶振停止工作，监控系统会立即重启或切换到其他可用源。
这可以保证MCU在时钟源出现故障时仍然能够正
常工作。
四、RTC（实时时钟）
RTC是STM32中一个重要的功能模块，它使用一个独立的低速内部振荡器（LSI）作为时钟源，以确保时间的准确性和稳定性。
RTC 可以提供秒、分、时、日、周、月、年的时间信息，并且具有闰年补偿功能。
此外，RTC还可以提供一个可编程的闹钟功能，用于定时唤醒MCU。
总结起来，STM32的时钟电路由多个部分组成，包括时钟源、时钟分频、时钟监控系统和RTC。
这些部分协同工作，确保MCU具有准确和稳定的时钟信号，并能够正常工作。