STM32F7学习笔记12：时钟详解
1. STM32F7时钟框架
下图为STMF7时钟配置框图
其中有如下时钟源：
- HSI：高速内部时钟，为RC振荡器，频率为16MHz
- HSE：高速外部时钟，能接外部时钟源，频率范围为4到26MHz
- LSI：低速内部时钟，为RC振荡器，频率为32KHz
- LSE：低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体
- PLL：锁相环倍频输出，可选择HSI和HSE。
2. 系统时钟详解
2.1 HSE高速外部时钟
HSE高速外部时钟可以由有源晶振和无源晶振提供：
- 当使用有源晶振时，时钟从OSC_IN引脚进入，OSC_OUT引脚悬空
- 当选用无源晶振时，时钟从OSC_IN和OSC_OUT进入，并且要配谐振电容
如果我们使用HSE或者HSE经过PLL倍频之后的时钟作为系统时钟SYSCLK，当HSE故障时候，不仅HSE会被关闭， PLL也会被关闭，此时高速的内部时钟时钟信号HSI会作为备用的系统时钟，直到HSE恢复正常。
2.2 锁相环PLL
PLL主要作用时对时钟进行倍频，然后将时钟输出到各个功能部件。F7有两个PLL，一个是主PLL，另一个是PLLI2S。均由HSE和HSI提供输入信号。
主PLL有两路的时钟输出，第一个输出时钟PLLCLK用于系统时钟，F767里面最高是216M，第二和第三个输出用于提供其他一些外设的时钟。PLL2和PLL3主要用于提供外设的内核时钟。
HSE或者HSI经过PLL时钟输入分频因子M（1~63）分频后，成为VCO的时钟输入，VCO的时钟必须在1~2M之间，我们选择HSE=25M作为PLL的时钟输入，M设置为25，那么VCO输入时钟就等于1M。
分频：N分频就是把频率变为1/N。周期变为N倍。
倍频：N倍频就是把频率变为N倍。周期变为1/N倍。
2.3 系统时钟SYSCLK
系统时钟来源可以是：HSI、PLLCLK、HSE，具体的由时钟配置寄存器RCC_CFGR的SW位配置。我们这里设置系统时钟：SYSCLK = PLLCLK = 180M。如果系统时钟是由HSE经过PLL倍频之后的PLLCLK得到，当HSE出现故障的时候，系统时钟会切换为HSI=16M，直到HSE恢复正常为止。
2.4 AHB总线时钟HCLK
系统时钟SYSCLK经过AHB预分频器分频之后得到时钟叫APB总线时钟，即HCLK，分频因子可以是:[1,2,4，8，16，64，128，256，512]，片上大部分外设的时钟都是经过HCLK分频得到，至于AHB总线上的外设的时钟设置为多少，得等到我们使用该外设的时候才设置，我们这里只需粗线条的设置好APB的时钟即可。我们这里设置为1分频，即HCLK=SYSCLK=180M。
2.5 APB1总线时钟PCLK1
APB1总线时钟PCLK1由HCLK经过低速APB预分频器得到，分频因子可以是:[1,2,4，8，16]，PCLK1属于低速的总线时钟，最高为54M，片上低速的外设就挂载到这条总线上，比如USART2/3/4/5、SPI2/3，I2C1/2等。
2.6 APB2总线时钟PCLK2
APB2总线时钟PCLK2由HCLK经过高速APB2预分频器得到，分频因子可以是:[1,2,4，8，16]，PCLK2属于高速的总线时钟，片上高速的外设就挂载到这条总线上，比如全部的GPIO、USART1、SPI1等。
3. 其他时钟
3.1 RTC时钟
RTCCLK 时钟源可以是 HSE 1 MHz（ HSE 由一个可编程的预分频器分频）、 LSE 或者 LSI时钟。
3.2 独立看门狗时钟
独立看门狗时钟由内部的低速时钟LSI提供，大小为32KHZ。
3.3 I2S时钟
I2S时钟可由外部的时钟引脚I2S_CKIN输入，也可由专用的PLLI2SCLK提供，具体的由RCC 时钟配置寄存器 (RCC_CFGR)的I2SSCR位配置。
3.4 PHY以太网时钟
F767要想实现以太网功能，除了有本身内置的MAC之外，还需要外接一个PHY芯片，常见的PHY芯片有DP83848和LAN8720，其中DP83848支持MII和RMII接口，LAN8720只支持RMII接口。
野火F767开发板用的是RMII接口，选择的PHY芯片是LAN8720。使用RMII接口的好处是使用的IO减少了一半，速度还是跟MII接口一样。当使用RMII接口时，PHY芯片只需输出一路时钟给MCU即可。
3.5 USB PHY时钟
F767的USB没有集成PHY，要想实现USB高速传输的话，必须外置USB PHY芯片，常用的芯片是USB3300。当外接USB PHY芯片时，PHY芯片需要给MCU提供一个时钟。
3.6 MCO时钟输出
MCO是microcontroller clock output的缩写，是微控制器时钟输出引脚，主要作用是可以对外提供时钟，相当于一个有源晶振。F767中有两个MCO，由PA8/PC9复用所得。
MCO1所需的时钟源通过 RCC 时钟配置寄存器 (RCC_CFGR) 中的 MCO1PRE[2:0] 和 MCO1[1:0]位选择。
MCO2所需的时钟源通过 RCC 时钟配置寄存器 (RCC_CFGR) 中的 MCO2PRE[2:0] 和 MCO2位选择。