STM32入門編程總結3 (時鐘+GPIO)

時鐘，單片機的時鐘好比人的心臟，時鐘歇了，單片機也就停止工作了，51單片機就一個時鐘，12M、11.0592M居多，11.0592M這么有零有整奇葩的頻率主要是為了51單片機串口通信波特率能正好是個整數(shù);STM32單片機有四個時鐘，HSI、HSE、LSI、LSE，HIS是內(nèi)部高速時鐘(RC振蕩器)8Mhz，經(jīng)過倍頻器后，單片機主頻上限可以達到64Mhz,HSE是外部高速晶振8Mhz,經(jīng)過倍頻器后單片機主頻上限可以達到72Mhz，LSI是內(nèi)部低速40Khz時鐘(RC振蕩器)，可以為RTC(實時時鐘類似于DS1302)提供時鐘，也可以為獨立看門狗提供時鐘，LSE是32.768khz晶振，為RTC提供時鐘，32.768khz這么有零有整的奇葩頻率源自于，32768= 2的15次方，RTC時鐘內(nèi)部有個2的15次方分頻器，所以32768hz晶振經(jīng)過分頻后正好是1秒，這是整個瓜的來龍去脈。

另外著重提一點，內(nèi)部時鐘(HSI、LSI)都是RC振蕩器，HSE、LSE是晶振，晶振和RC振蕩器不是一回事兒，說STM32單片機有四個晶振是錯誤的說法，說有四個時鐘沒啥問題，外部晶振的穩(wěn)定性要比內(nèi)部RC振蕩器好一些，外部晶振可以倍頻讓STM32單片機主頻達到72Mhz,內(nèi)部RC振蕩器倍頻只能達到64Mhz。

插播一段MCO(main clock output對應PA8引腳)，這個引腳可以輸出單片機當前工作的主頻/二分之一主頻，程序設定是72Mhz運行，假設8Mhz晶振虛焊，STM32單片機不是立即停止工作，而是會自動切換到內(nèi)部RC振蕩器采用64Mhz的主頻繼續(xù)工作，對于特別嚴苛的應用場合，72Mhz和64Mh還是有很大差異，需要知道當前MCU是否穩(wěn)妥工作在72Mhz，通過MCO這個pin就可以抓取到(1/2PLLCLK)。

再插播一段分頻器，2分頻器，是把輸入端頻率除以二然后輸出;選擇器，是選擇某一個作為輸入后直接輸出;倍頻器把頻率翻倍，像我當前用的i9-9900k CPU睿頻5.0Ghz，這個5.0Ghz不是晶振直接搞到5.0Ghz，而是100Mhz晶振經(jīng)過內(nèi)部倍頻電路翻50倍搞到5.0Ghz的。

STM32單片機的大部分外設都掛載在APB2、APB1總線上，GPIO、UART1、SPI1、ADC1、2、EXTI、TIM1都是APB2(72Mhz)的小弟，APB1(36Mhz)上掛載的是IIC1-2、CAN1-2、UART2-5、SPI2-2等，APB2上的外設用的頻率多一些，畢竟很多小伙伴磨煉了多年也就止步于一LED燈大師。

GPIO口，通用輸入輸出口，51單片機P0、P1、P2、P3每組從0-7共8個IO口，STM32單片機，分為GPIOA-G，每組0-15共16個IO口，51單片機的IO口比較省心，要么置零要么置1，STM32的IO口花活兒多一些，整體分為兩大類，輸出類：(1)推挽模式，可以粗略理解為把IO口要么接單片機的VDD，要么接GND，IO口帶載上限：25ma，點個燈沒啥問題;(2)開漏模式，如果說VDD是IO口的頭，開漏模式相當于掀開IO口的頭蓋骨，讓用戶去自定義(51單片機P0口：“啊這事兒我熟”)，供電電壓不再局限于MCU的3.3V，可以5V且通過更大的電流。(復用推挽/開漏是指有的IO口身兼數(shù)職，既可以當UART用，又可以當IO口用)。

輸入模式：上拉、下拉、浮空、模擬輸入，上拉(弱)置高，下拉(弱)置低，浮空啥也不接(默認浮空)，模擬輸入是使用ADC外設時配置IO口的模式。IO口還有速度選擇:LOW、Medium、High，速度越低，功耗越低;IO口接按鍵，設置為上拉模式比較好，上拉模式的抗干擾能力比下拉強，上拉平時是高電平，來個尖峰干擾還是高電平;下拉平時是低電平，來個尖峰干擾就拉高了會導致誤認為有按鍵按下，所以綜合考慮，按鍵采用IO口上拉更穩(wěn)妥。

審核編輯：湯梓紅