ESP32学习笔记(七) 复位和时钟

目录:
ESP32学习笔记(一) 芯片型号介绍
ESP32学习笔记(二) 开发环境搭建 VSCode+platformio
ESP32学习笔记(三) 硬件资源介绍
ESP32学习笔记(四) 串口通信
ESP32学习笔记(五) 外部中断
ESP32学习笔记(六) 定时器
ESP32学习笔记(七) 复位和时钟

1.复位

2.系统时钟

2.1时钟树

2.2时钟源

从时钟树可以看出 时钟源共七种

ESP32 的时钟源分别来自外部晶振、内部 PLL 或振荡电路具体地说，这些时钟源为：

2.2.1 快速时钟

PLL_CLK

320 MHz 或 480 MHz 内部 PLL 时钟

XTL_CLK

2 ~ 40 MHz 外部晶振时钟，模组板载的是40MHz晶振

2.2.2 低功耗慢速时钟

XTL32K_CLK

32 KHz 外部晶振时钟，模组不含此晶振，但io被引出来了

RC_FAST_CLK

8 MHz 内部时钟，频率可调

RC_FAST_DIV_CLK

由 RC_FAST_CLK 经 256 分频所得，频率为 (RC_FAST_CLK/256)。当RC_FAST_CLK 的初始频率为 8 MHz 时，该时钟以 31.250 KHz 的频率运行。

RC_SLOW_CLK

150 KHz 内部低功耗时钟，频率可调

2.2.3 音频时钟

APLL_CLK

16 ~ 128 MHz 内部 Audio PLL 时钟

2.3时钟信号

2.3.1 CPU时钟

CPU_CLK

它在高效工作模式下，主频可以达到 240 MHz。同时， CPU 能够在超低频下工作，以减少功耗。

CPU_CLK 由 RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL 来选择时钟源，允许选择 PLL_CLK， APLL_CLK， RC_FAST_CLK，XTL_CLK 作为 CPU_CLK 的时钟源。

2.3.2 外设时钟

外设所需要的时钟包括 APB_CLK， REF_TICK， LEDC_SCLK， APLL_CLK 和 PLL_D2_CLK。

APB_CLK

APB_CLK 时钟频率由 CPU_CLK 源决定

REF_TICK

REF_TICK 时钟频率由 APB_CLK 分频产生， APB_CLK 时钟频率由 CPU_CLK 源决定。 REF_TICK 的时钟频率应固定，因此当切换 CPU_CLK 源时，应配置分频寄存器，使其频率固定。

例如，当 REF_TICK 时钟频率固定为 1 MHz 时，如果 CPU_CLK 源为 PLL_CLK，则 REF_TICK 频率 = 80 MHz /(APB_CTRL_PLL_TICK_NUM+1) = 1 MHz，那么 APB_CTRL_PLL_TICK_NUM 应配置为 79 (0x4F)。

LEDC_SCLK

LEDC_SCLK 时钟源由寄存器 LEDC_APB_CLK_SEL 决定

APLL_CLK

APLL_CLK 来自内部 PLL_CLK，其输出频率通过使用 APLL 配置寄存器来配置

PLL_D2_CLK

PLL_D2_CLK 是 PLL_CLK 的二分频时钟。

2.3.3 WiFi BT 时钟

APB_CLK（特例）

Wi-Fi 和 BT 必须在 APB_CLK 时钟源选择 PLL_CLK 下才能工作。只有当 Wi-Fi 和 BT 同时进入低功耗模式时，才能暂时关闭 PLL_CLK。
LOW_POWER_CLK 允许选择 RC_SLOW_CLK、 RTC_SLOW_CLK、 RC_FAST_CLK 或 XTL_CLK，用于 Wi-Fi和 BT 的低功耗模式

2.3.4 RTC时钟

RTC_SLOW_CLK

允许选择 RC_SLOW_CLK， XTL32K_CLK 或 RC_FAST_DIV_CLK，用于驱动 PowerManagement 模块。

RTC_FAST_CLK

允许选择 XTL_CLK 的分频时钟或 RC_FAST_CLK，用于驱动 On-chip Sensor 模块。

2.3.5 音频 PLL

Audio PLL

来自系统的时钟源都不精确并且不支持高精度的时钟频率配置。所以esp32集成了APLL_CLK时钟源 如下通常是40MHz

通过公式可配置出Audio PLL 时钟信号

2.8 时钟配置注意事项

大多数外设一般在选择 PLL_CLK 时钟源的情况下工作。

3.相关API

arduino框架下的时钟配置函数

//function takes the following frequencies as valid values:
//  240, 160, 80    <<< For all XTAL types
//  40, 20, 10      <<< For 40MHz XTAL
//  26, 13          <<< For 26MHz XTAL
//  24, 12          <<< For 24MHz XTAL
bool setCpuFrequencyMhz(uint32_t cpu_freq_mhz);uint32_t getCpuFrequencyMhz();  // In MHz
uint32_t getXtalFrequencyMhz(); // In MHz
uint32_t getApbFrequency();     // In Hz

通过上位机看出默认的时钟信号频率

说明CPU_CLK选取内部PLL_CLK为时钟源480MHz 然后二分频

所以APB就为80MHz