為了提高系統(tǒng)性能，同時(shí)降低功耗，MCU通常提供四種時(shí)鐘：

高速外部時(shí)鐘(HSE)：由外接高頻晶振產(chǎn)生。

低速外部時(shí)鐘(LSE)：由外接低頻晶振產(chǎn)生，一般為32.768kHz，用于驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTCCLK)。

高速內(nèi)部時(shí)鐘(HSI)：由內(nèi)部高頻RC電路產(chǎn)生。

低速內(nèi)部時(shí)鐘(LSI)：由內(nèi)部低頻RC電路產(chǎn)生，一般為32kHz，用于驅(qū)動(dòng)獨(dú)立看門狗。

圖1. 晶振為MCU提供精準(zhǔn)外部時(shí)鐘

這樣配置的好處是，如果采用單一時(shí)鐘，頻率高的話可能會(huì)導(dǎo)致性能過剩和功耗過高，頻率高則導(dǎo)致性能不足，滿足不了要求。多個(gè)時(shí)鐘的話可以平衡功耗和性能之間的平衡。

特此說明一下，系統(tǒng)復(fù)位后，默認(rèn)初始化的是高速內(nèi)部時(shí)鐘(HSI)來提供sysclock，一般為16MHz。為了提示系統(tǒng)性能，我們需要使能外部時(shí)鐘晶振，如24MHz、32MHz等。

如果使用外部HSE的話，一般有兩種模式：

(1)外部晶體/陶瓷諧振器(HSE晶體)模式

這種模式用得比較常見，HSE晶體可以為系統(tǒng)提供較為精確的時(shí)鐘源。在時(shí)鐘控制寄存器RCC_CR中的HSERDY位用來指示高速外部振蕩器是否穩(wěn)定。在啟動(dòng)時(shí)，直到這一位被硬件置’1’，時(shí)鐘才被釋放出來。HSE晶體可以通過設(shè)置時(shí)鐘控制寄存器里RCC_CR中的HSEON位被啟動(dòng)和關(guān)閉。

圖2. STM32F4系列MCU時(shí)鐘模式

該時(shí)鐘源是由外部無源晶體與MCU內(nèi)部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路共同配合形成，有一定的啟動(dòng)時(shí)間，精度也較高，但是一定要正確使用。安全芯片

(2)外部時(shí)鐘源(HSE)旁路模式

所謂HSE旁路模式，是指使用外部晶振時(shí)，無需芯片內(nèi)部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)組件來輔助，直接從外界導(dǎo)入時(shí)鐘信號(hào)，好像芯片內(nèi)部的RC振蕩器功能被旁路了。

該模式下必須提供外部時(shí)鐘，外部時(shí)鐘信號(hào)必須連到SOC_IN引腳，此時(shí)OSC_OUT引腳對(duì)外呈高阻態(tài)。不過，使用這個(gè)旁路模式的情形不像使用外部晶體模式那么多。

(3)晶振選擇舉例

以STM32F4系列MCU為例，旁路模式除了配置HSEON還得配置HSEBYP位。這里需要注意的是一定要選擇無源晶振，即石英晶體諧振器(XTAL)作為時(shí)鐘源。加密芯片

首先，為了減少時(shí)鐘輸出的失真和縮短啟動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間，晶體/陶瓷諧振器和負(fù)載電容必須盡可能地靠近振蕩器引腳，負(fù)載電容值必須根據(jù)所選擇的晶體來具體調(diào)整等細(xì)節(jié)問題。至于選擇陶瓷晶體和石英晶體，這取決于應(yīng)用電路對(duì)頻率精度和溫度穩(wěn)定性的要求。一般而言，石英晶體比陶瓷晶體的精度要高的多，頻率溫度穩(wěn)定性也要好很多。

其次，如果選擇了有源晶振(XO、TCXO等)，用戶就無法選擇工作模式!由于有源晶振本身就是個(gè)完整的振蕩器件，其時(shí)鐘輸出不依賴于外部器件振蕩電路，只需要供給適當(dāng)?shù)碾娫淳湍茌敵鰰r(shí)鐘，無須額外的振蕩驅(qū)動(dòng)匹配電路。這時(shí)，我們只能將其配置為HSE旁路模式，而不是HSE晶體模式。低功耗MCU

另外，有源晶振價(jià)格比無源貴很多，選錯(cuò)了不但浪費(fèi)錢財(cái)，還限制了MCU工作模式和用戶發(fā)揮空間，需要大家引起注意。