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超低功耗研發(fā)-STM32L151C8T6芯片時鐘系統(tǒng)概述
發(fā)布時間:2019-06-24

前言:
    由于之前對STM32Fxx系列相對熟悉,所以涉及到超低功耗設備時,自然就選用STM32家族的STM32Lxx系列產品。
STM32L151C8T6 功能特點:
(1)Flash:64k
(2)RAM:10k
(3)EEPROM:4k
(4)USART:3
(5)SPI:2

了解一個CPU,時鐘也是非常重要的,如下圖所示:

ARM官網從圖中可知:共有5 種時鐘源,分別為
     HSE:外部8M晶振)、
     HSI: 內部高速晶振16MHz
     LSI:內部低速晶振37khz
     LSE: 外部低速晶振 32.768khz
     MSI: 內部多速度段晶振,65.536khz、131.072khz、262.144khz、524.288khz、1.048MHz、2.097MHz、4.194MHz,默認2.097MHz
一、MSI 介紹    
    MSI的使用機會比較多,分別為:reset后、stop模式下的wake-up、 待機模式。
    MSI RC振蕩器,具有超低功耗的優(yōu)勢(沒有外部器件),用于低功耗模式時鐘源,它被用于在超低功耗模式下的喚醒時鐘。
    如果HSE時鐘源有故障,MSI也是作為備用時鐘源。
二、HSE 介紹
    HSE 就是外部時鐘源,一般使用8M或12M,這個也是CPU在進入應用程序后,主要使用的時鐘,CPU上電后,運行的第一個函數(shù)SystemInit就是針對HSE的配置,當然,如果HSE有故障,會切換使用MSI。HSE可以通過HSEON寄存器配置,實現(xiàn)使用/禁止功能。
三、HSI時鐘
    HSI是CPU的一個內部16MHz RC振蕩器,是可以直接用于系統(tǒng) 時鐘或PLL輸入的,HSI的 優(yōu)點是功耗低,因為不需要外圍器件,而且啟動時間比HSE快, 缺點是HSI的精度沒有HSE的精度高,精度低就意味著涉及到精確延時時,不好 控制,比如18B20等傳感器的時序經常都需要微秒級的計時。
四、PLL鎖相環(huán)
    這個鎖相環(huán)的作用就是對時鐘源頻率 進行升頻和分頻,通過組合實現(xiàn)想要的時鐘頻率。內核工作電壓不同,最大升頻值也不同,最大可以到96MHz,但是CPU的最大頻率只有32MHz。
五、LSE 時鐘
    外部低速時鐘源,就是常見的32.768khz時鐘,優(yōu)點是,低功耗,高精度,所以一般用于RTC,LSE的啟動和停止開關,通過LSEON位(RCC_CSR寄存器中)
六、LSI時鐘
    內部低速時鐘,是一種低功耗時鐘源,在stop模式、待機模式、獨立看門狗下,使用該 時鐘源,該時鐘頻率在37khz左右。
系統(tǒng)時鐘SYSCLK源的選擇有4種,分別為:
① HSI
② HSE (說明可以直接使用外部8M晶振,不經過PLL)
③ PLL  
④ MSI(復位后的默認時鐘源)
時鐘源切換
    一旦一個時鐘源啟用后,是不能直接stop它的。不過從一個時鐘源 是可以切換到另一個時鐘源的(這里應該就應用在低功耗模式與正常模式之間切換)。不過切換需要先讓要換的時鐘ready, 所以要通過對應的寄存器查詢時鐘是否ready,然后再進行切換。
 
   時鐘頻率的改變,是要遵循規(guī)定的,如果改變頻率超過4倍,則需要分次改變,而且 之間的時間間隔要大于5us,比如:
    我們想將系統(tǒng)時鐘從4.2MHz提升到32MHz,那么我們就要先將4.2MHz升頻道16MHz,然后等待5us,再從16MHz升到32MHz。


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