时钟系统总结

如果把mcu比成人脑,那么时钟晶振就是人的心脏。😇

  1. 时钟源分类

a.石英晶体/晶振

Q值高,输出能力强,应用于要求低抖动的场合,在器件的外部使用,频率可达100MHz。

晶体(也可称为无源晶振),无源晶振应用压电效应的石英晶体进行工作,有源晶振内部封装了石英晶体、振荡电路、输出电平调节电路的模块来工作。

有源晶振,无源晶振的区别在于是否使用能源来显示其特性,无源晶振如电容,电阻,电感,二极管。有源晶体如三极管,场效应管。

具体可参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/96164213

b.振荡器

RC,LC振荡器和晶体振荡器。

c.锁相环

锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值。

2、时钟信号

(1)高速外部时钟信号(HSE)

以外部晶振作时钟源,晶振频率可取范围为4~16MHz,一般采用8MHz的晶振。

(2)高速芯片内部时钟信号(HSI)

由内部8MHz的RC振荡器产生,起振较快,可直接作为系统时钟或在2分频后作为PLL输入,但不稳定。

(3)低速外部时钟信号(LSE)

以外部晶振作时钟源,主要提供给实时时钟模块,一般采用32768Hz。

(4)低速内部时钟信号(LSI)

由内部RC振荡器产生,主要提供给实时时钟模块,频率大约为40KHz。

3、应用

(1)高速时钟(HSE和HSI)为芯片提供主时钟,有时也可以提供给RTC。由于内部的晶振起振较快,时钟在芯片刚上电的时候,默认使用内部高速时钟HSI。由于外部的晶振精度高,较稳定,上电之后通过软件配置,可使用外部时钟HSE信号。

(2)低速时钟(LSE和LSI)只是提供给芯片中的RTC(实时时钟)及独立看门狗使用。

推荐 https://blog.csdn.net/m0_58838850/article/details/126196369

重点:时钟树。

4、程序

/*SCLK_Value系统主时钟频率,MHZ*/

void SystemInit(uint8_t SCLK_Value)

{

/* 配置系统时钟源、PLL乘法器和分频器因子 */

SetSysClock(SCLK_Value);

}