解析stm32的時鐘

高速時鐘提供給晶片主體的主時鐘.低速時鐘隻是提供給晶片中的RTC（實時時鐘）及獨立看門狗使用。内部時鐘是在晶片内部RC振蕩器産生的，起振較快，是以時鐘在晶片剛上電的時候，預設使用内部高速時鐘。而外部時鐘信号是由外部的晶振輸入的，在精度和穩定性上都有很大優勢，是以上電之後我們再通過軟體配置，轉而采用外部時鐘信号.

STM32有以下4個時鐘源: 

    高速外部時鐘（HSE）：以外部晶振作時鐘源，晶振頻率可取範圍為4~16MHz，我們一般采用8MHz的晶振。 

    高速内部時鐘（HSI）： 由内部RC振蕩器産生，頻率為8MHz，但不穩定。  

    低速外部時鐘（LSE）：以外部晶振作時鐘源，主要提供給實時時鐘子產品，是以一般采用32.768KHz。 

    低速内部時鐘（LSI）：由内部RC振蕩器産生，也主要提供給實時時鐘子產品，頻率大約為40KHz。

    OSC_OUT和OSC_IN開始，這兩個引腳分别接到外部晶振8MHz,第一個分頻器PLLXTPRE，遇到開關PLLSRC（PLL entry clock source），我們可以選擇其輸出，輸出為外部高速時鐘（HSE）或是内部高速時鐘（HSI）。這裡選擇輸出為HSE，接着遇到鎖相環PLL，具有倍頻作用，在這裡我們可以輸入倍頻因子PLLMUL，要是想超頻，就得在這個寄存器上做手腳啦。經過PLL的時鐘稱為PLLCLK。倍頻因子我們設定為9倍頻，也就是說，經過PLL之後，我們的時鐘從原來8MHz的 HSE變為72MHz的PLLCLK。緊接着又遇到了一個開關SW，經過這個開關之後就是STM32的系統時鐘（SYSCLK）了。通過這個開關，可以切換SYSCLK的時鐘源，可以

選擇為HSI、PLLCLK、HSE。我們選擇為PLLCLK時鐘，是以SYSCLK就為72MHz了。PLLCLK在輸入到SW前，還流向了USB預分頻器，這個分頻器輸出為USB外設的時鐘（USBCLK）。回到SYSCLK，SYSCLK經過AHB預分頻器，分頻後再輸入到其它外設。如輸出到稱為HCLK、FCLK的時鐘，還直接輸出到SDIO外設的

SDIOCLK時鐘、存儲器控制器FSMC的FSMCCLK時鐘，和作為APB1、APB2的預分頻器的輸入端。GPIO外設是挂載在APB2總線上的， APB2的時鐘是APB2預分頻器的輸出，而APB2預分頻器的時鐘來源是AHB預分頻器。是以，把APB2預分頻器設定為不分頻，那麼我們就可以得到GPIO外設的時鐘也等于HCLK，為72MHz了。

        SYSCLK：系統時鐘，STM32大部分器件的時鐘來源。主要由AHB預分頻器配置設定到各個部件。 

        HCLK:由AHB預分頻器直接輸出得到，它是高速總線AHB的時鐘信号，提供給存儲器，DMA及cortex核心，是cortex核心運作的時鐘，cpu主頻就是這個信号，它的大小與STM32運算速度，資料存取速度密切相關。 

        FCLK：同樣由AHB預分頻器輸出得到，是核心的“自由運作時鐘”。“自由”表現在它不來自時鐘 HCLK，是以在HCLK時鐘停止時 FCLK 也繼續運作。它的存在，可以保證在處理器休眠時，也能夠采樣和到中斷和跟蹤休眠事件 ，它與HCLK互相同步。

       PCLK1：外設時鐘，由APB1預分頻器輸出得到，最大頻率為36MHz，提供給挂載在APB1總線上的外設。 

       PCLK2：外設時鐘，由APB2預分頻器輸出得到，最大頻率可為72MHz，提供給挂載在APB2總線上的外設。

//1. 實測程式表述不正确的的延時函數++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// sys clk = 72Mhz, Fsys = 1/72Mhz
// 1000循環裡面主要是 cmp, bcc, add三條指令。1000循環完以後，有個位數條數的裝載Time值的指令，精度要求不高以及時間不參與累計時，誤差可以忽略不計。
// T_Delay_ms = 1000* 3 * Fsys = 3*1000/72 us = 3*14us = 42us
// if(Time = 72000), delay = 3*1s;
// 實測結果: 6s //推斷錯誤,差了兩倍
void Delay_ms(unsigned int Time)
{
    unsigned int n;
    while(Time--)
        for(n=0;n<1000;n++);
}

// sys clk = 72Mhz, Fsys = 1/72Mhz
// 主要是sub, bne兩條指令。
// T_Delay_us = 2 * Fsys = 2/72 us = 27ns
// if(nTime = 36) delay = 1us
// if(nTime = 200) delay = 400/72 us = 5.55us //推斷錯誤， 差了5倍
void Delay_us(unsigned int nTime)
{
    while(nTime--);
}



Delay_ms(10); //840us  Delay_ms實際的效果是84us
Delay_ms(500);//42ms
Delay_ms(1000);//84ms
Delay_ms(10000);//840ms
Delay_ms(72000);//6s 

Delay_us(1);// 625ns
Delay_us(100);//13us
Delay_us(200);//25.6us
Delay_us(800);//100.4us
Delay_us(1600);//200us
Delay_us(3200);//400us

//2. 通過ndelay()解析系統的時鐘++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
void ndelay(void)
{
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");
    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");    __asm("NOP");
}

//ndelay()實測 1us,說明系統時鐘： 36 * T_sys = 1us ; T_sys = 1/36 us; F_sys = 36Mhz, 這裡和Delay_ms的推論有聯系。
//STM32有三級流水線，指令周期不定的，arm給出的是1.25MIPS/Mhz，一個平均執行速度, 就是1Mhz的頻率，每秒鐘可以執行1.25M指令
//HCLK:由AHB預分頻器直接輸出得到，它是高速總線AHB的時鐘信号，提供給存儲器，DMA及cortex核心，是cortex核心運作的時鐘，cpu主頻就是這個信号，它的大小與STM32運算速度，資料存取速度密切相關。 
//根據代碼的注釋看， /* Select PLL as system clock source */ /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */ /* HCLK = SYSCLK */ ，程式運作的時鐘應該是 72 MHz。