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STM32F7系列时钟系统

1.时钟系统的概述

STM32F7系列的时钟系统是其核心功能之一，负责为整个微控制器提供必要的时钟信号。时钟系统不仅决定了微控制器的工作频率，还影响了功耗和性能。本节将详细介绍STM32F7系列的时钟架构、时钟源、时钟配置方法以及如何通过代码进行时钟配置。

2.时钟架构

STM32F7系列的时钟架构复杂且灵活，主要包括以下几个部分：

外部时钟源：HSE（HighSpeedExternalClock）和LSE（LowSpeedExternalClock）。

内部时钟源：HSI（HighSpeedInternalClock）和LSI（LowSpeedInternalClock）。

PLL（Phase-LockedLoop）：用于生成高频时钟。

系统时钟：SYSCLK，可以来自HSE、HSI或PLL。

总线时钟：包括HCLK、PCLK1和PCLK2，分别对应AHB、APB1和APB2总线。

备用时钟：RTC时钟，可以来自LSE、LSI或外部低频时钟。

2.1外部时钟源

HSE（HighSpeedExternalClock）和LSE（LowSpeedExternalClock）是外部时钟源，通常由晶体振荡器或外部时钟信号提供。

HSE：范围从4MHz到26MHz，可以用于系统时钟、PLL输入时钟等。

LSE：范围从32.768kHz，主要用于RTC时钟。

2.2内部时钟源

HSI（HighSpeedInternalClock）和LSI（LowSpeedInternalClock）是内部时钟源，不需要外部硬件支持。

HSI：默认频率为16MHz，可以用于系统时钟、PLL输入时钟等。

LSI：频率约为32kHz，主要用于RTC时钟。

2.3PLL

PLL（Phase-LockedLoop）是一个频率合成器，可以将输入时钟频率放大到更高的频率。STM32F7系列的PLL有多个输出，可以为不同的总线提供时钟。

PLL输入时钟：可以来自HSE或HSI。

主PLL：用于生成系统时钟。

辅助PLL：用于生成其他外设时钟。

2.4系统时钟

系统时钟（SYSCLK）是STM32F7系列微控制器的核心时钟，决定了CPU和其他主要外设的工作频率。SYSCLK可以选择HSE、HSI或PLL作为时钟源。

2.5总线时钟

总线时钟包括HCLK、PCLK1和PCLK2，分别对应AHB、APB1和APB2总线。

HCLK：AHB总线时钟，由SYSCLK通过AHB预分频器（AHBPrescaler）分频得到。

PCLK1：APB1总线时钟，由HCLK通过APB1预分频器（APB1Prescaler）分频得到。

PCLK2：APB2总线时钟，由HCLK通过APB2预分频器（APB2Prescaler）分频得到。

2.6备用时钟

备用时钟主要用于RTC（Real-TimeClock）功能，可以来自LSE、LSI或外部低频时钟。

3.时钟配置方法

STM32F7系列的时钟配置可以通过硬件引脚或软件编程进行。本节主要介绍通过软件进行时钟配置的方法。

3.1通过STM32CubeMX配置时钟

STM32CubeMX是一个图形化配置工具，可以帮助用户快速配置STM32F7系列的时钟系统。以下是使用STM32CubeMX配置时钟的步骤：

打开STM32CubeMX，选择STM32F7系列的微控制器。

在“ClockConfiguration”选项卡中，选择时钟源（HSE、HSI或PLL）。

配置PLL的输入时钟、倍频和分频参数。

配置AHB、APB1和APB2的预分频器。

生成初始化代码，导入到您的开发环境中。

3.2通过HAL库配置时钟

STM32F7系列提供了HAL（HardwareAbstractionLayer）库，可以方便地进行时钟配置。以下是通过HAL库配置时钟的示例代码：

#includestm32f7xx_hal.h

voidSystemClock_Config(void)

{

RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct={0};

RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct={0};

//配置HSE时钟

RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;

RCC_OscInitStruct.HSEPredivVa