STM32微控制器的时钟树和STM32CubeMX Clock Configuration的配置关系是什么？

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林芸

2022-2-14 10:20:57

微控制器（处理器）的运行必须要依赖周期性的时钟脉冲来驱动——往往由一个外部晶体振荡器提供时钟输入为始，最终转换为多个外部设备的周期性运作为末，这种时钟“能量”扩散流动的路径，犹如大树的养分通过主干流向各个分支，因此常称之为“时钟树”。在一些传统的低端8位单片机诸如51，AVR，PIC等单片机，其也具备自身的一个时钟树系统，但其中的绝大部分是不受用户控制的，亦即在单片机上电后，时钟树就固定在某种不可更改的状态（假设单片机处于正常工作的状态）。比如51单片机使用典型的12MHz晶振作为时钟源，则外设如IO口、定时器、串口等设备的驱动时钟速率便已经是固定的，用户无法将此时钟速率更改，除非更换晶振。
而STM32微控制器的时钟树则是可配置的，其时钟输入源与最终达到外设处的时钟速率不再有固定的关系，本文将详细解析STM32微控制器的时钟树和STM32CubeMX Clock Configuration的配置关系。
STM32时钟树中有6种时钟源，如下所示：

HSE：高速外部时钟；
LSE：低速外部时钟；
HSI：高速内部时钟；
LSI：低速内部时钟；
MSI：多速内部时钟；
PLLCLK：锁相环倍频输出。

以STM32L011G4U6微控制器为例，时钟树如下，左侧为6种时钟源时钟，经过一些运算和转换到达右边的系统时钟和外设时钟。

时钟树并不难读懂，沿着导线耐心一步步可以很快理解，例如系统时钟可支持MSI、HSI16、HSE和PLLCLK四种时钟源配置，其中HSI16时钟源可支持倍频器分频（1倍和4倍），PLLCLK锁相环倍频输出可支持HSI16和HSE时钟源两种时钟源配置，并且进行倍频输出（预分频寄存器和时钟倍频寄存器配置）。