时钟系统总结
如果把mcu比成人腦,那么時鐘晶振就是人的心臟。😇
時鐘源分類
a.石英晶體/晶振
Q值高,輸出能力強,應用于要求低抖動的場合,在器件的外部使用,頻率可達100MHz。
晶體(也可稱為無源晶振),無源晶振應用壓電效應的石英晶體進行工作,有源晶振內部封裝了石英晶體、振蕩電路、輸出電平調節電路的模塊來工作。
有源晶振,無源晶振的區別在于是否使用能源來顯示其特性,無源晶振如電容,電阻,電感,二極管。有源晶體如三極管,場效應管。
具體可參考https://zhuanlan.zhihu.com/p/96164213
b.振蕩器
RC,LC振蕩器和晶體振蕩器。
c.鎖相環
鎖相環的特點是:利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位。可以實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤,所以鎖相環通常用于閉環跟蹤電路。鎖相環在工作的過程中,當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時,輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值。
2、時鐘信號
(1)高速外部時鐘信號(HSE)
以外部晶振作時鐘源,晶振頻率可取范圍為4~16MHz,一般采用8MHz的晶振。
(2)高速芯片內部時鐘信號(HSI)
由內部8MHz的RC振蕩器產生,起振較快,可直接作為系統時鐘或在2分頻后作為PLL輸入,但不穩定。
(3)低速外部時鐘信號(LSE)
以外部晶振作時鐘源,主要提供給實時時鐘模塊,一般采用32768Hz。
(4)低速內部時鐘信號(LSI)
由內部RC振蕩器產生,主要提供給實時時鐘模塊,頻率大約為40KHz。
3、應用
(1)高速時鐘(HSE和HSI)為芯片提供主時鐘,有時也可以提供給RTC。由于內部的晶振起振較快,時鐘在芯片剛上電的時候,默認使用內部高速時鐘HSI。由于外部的晶振精度高,較穩定,上電之后可通過軟件配置,可使用外部時鐘HSE信號。
(2)低速時鐘(LSE和LSI)只是提供給芯片中的RTC(實時時鐘)及獨立看門狗使用。
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重點:時鐘樹。
4、程序
/*SCLK_Value系統主時鐘頻率,MHZ*/
void SystemInit(uint8_t SCLK_Value)
{
/* 配置系統時鐘源、PLL乘法器和分頻器因子 */
SetSysClock(SCLK_Value);
}
總結
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