Chinaunix首页 | 论坛 | 博客
  • 博客访问: 219104
  • 博文数量: 27
  • 博客积分: 358
  • 博客等级: 一等列兵
  • 技术积分: 291
  • 用 户 组: 普通用户
  • 注册时间: 2011-02-25 17:35
文章分类

全部博文(27)

文章存档

2015年(1)

2014年(4)

2013年(6)

2012年(4)

2011年(12)

分类: 嵌入式

2011-11-14 09:13:09

    前段时间学习了飞思卡尔K60芯片的时钟系统,对它的时钟系统有了个大致的了解,这里把自己的理解写下来分享一下,以备以后参考。
    飞思卡尔 Kinetis系列是飞思卡尔推出的基于ARM CORTEX-M4为核心的微控制器。

1.飞思卡尔K60时钟系统
    
    飞思卡尔K60时钟系统如上图所示,可以发现器件的源时钟源一共有4个:
    ①内部参考时钟源,包括 Fast IRC和 slow IRC (IRC--Internal Reference Clock)
    ②外部参考时钟源,只一个EXTAL管脚作为时钟输入,这个可以使用有源晶体振荡器来实现
    ③外部晶体谐振器,使用EXTAL和XTAL两个管脚来输入
    ④外部32K RTC 谐振器,用于实时时钟的时钟输入
    在图中可以看到,要为系统提供时钟信号,关键是要最终生成 MCGOUTCLK 输出。MCGOUTCLK 再经过分频便可以提供Core/system clocks、Bus clock、FlexBus clock和Flash clock。MCGOUTCLK 的产生有3个途径:
    ①由内部参考时钟源 Fast IRC 直接提供,这个时钟源集成在芯片的内部(包括Slow IRC),频率是2M
    ②由 FLL 或者 PLL 模块来提供
    ③由外部时钟来直接提供,包括外部参考时钟源(1个管脚输入)、外部晶体谐振器经内部OSC logic产生的XTAL_CLK 和 RTC OSC logic 的时钟输出。

    一般情况下,MCGOUTCLK 是由PLL或者FLL倍频来产生的,飞思卡尔官方的例程最终是由PLL模块来产生。图中可以看到PLL模块的时钟输入是OSCCLK或者RTC OSC logic。我的板子以外部参考时钟源提供PLL时钟,最终经PLL倍频产生MCGOUTCLK。即 EXTAL-->PLL模块-->MCGOUTCLK.

2.关于时钟模式


   从图中可以看到,该芯片一共包含8种工作时钟模式,外加Stop模式。系统在RESET后直接进入默认的FEI模式。图中,F--FLL、P--PLL、E--Enable或者EXTAL(外部时钟)、B--Bypass(旁路)、I--Internal(内部参考时钟)、L--Low Power.
·FLL 启用、内部参考时钟(FEI), 内部参考时钟提供FLL的时钟,FLL驱动MCGOUT
·FLL 启用、外部参考时钟(FEE), 外部参考时钟提供FLL的时钟,FLL驱动MCGOUT
·FLL 旁路、内部参考时钟(FBI),FLL虽然在运作但由内部时钟参考源驱动MCGOUT 
·FLL 旁路、外部参考时钟(FBE),FLL虽然在运作但由外部时钟参考源驱动MCGOUT 
·PLL 旁路、外部参考时钟(PBE),PLL虽然在运作但由外部时钟参考源驱动MCGOUT 
·PLL 启用、外部参考时钟(PEE),外部参考时钟提供PLL的时钟,PLL驱动MCGOUT
·BLPI FLL和PLL都禁用,内部时钟参考源驱动MCGOUT
·BLPE FLL和PLL都禁用,外部时钟参考源驱动MCGOUT

    由于系统在重启后默认进入FEI模式,我们的目标是要跳到PEE模式,所以要涉及到模式的转化。图中由FEI到PEE是不能直接跳转的,必须经由其他模式来转换。


3.官方具体的例子
来源于飞思卡尔官方\src\drivers\mcg\mcg.c
  1. unsigned char pll_init(unsigned char clk_option, unsigned char crystal_val)
  2. {
  3.   unsigned char pll_freq;

  4.   if (clk_option > 3) {return 0;} //return 0 if one of the available options is not selected
  5.   if (crystal_val > 15) {return 1;} // return 1 if one of the available crystal options is not available
  6. //This assumes that the MCG is in default FEI mode out of reset.

  7. // First move to FBE mode
  8. #if (defined(K60_CLK) || defined(ASB817))
  9.      MCG_C2 = 0;
  10. #else
  11. // Enable external oscillator, RANGE=2, HGO=1, EREFS=1, LP=0, IRCS=0
  12.     MCG_C2 = MCG_C2_RANGE(2) | MCG_C2_HGO_MASK | MCG_C2_EREFS_MASK;
  13. #endif

  14. // after initialization of oscillator release latched state of oscillator and GPIO
  15.     SIM_SCGC4 |= SIM_SCGC4_LLWU_MASK;
  16.     LLWU_CS |= LLWU_CS_ACKISO_MASK;
  17.   
  18. // Select external oscilator and Reference Divider and clear IREFS to start ext osc
  19. // CLKS=2, FRDIV=3, IREFS=0, IRCLKEN=0, IREFSTEN=0
  20.   MCG_C1 = MCG_C1_CLKS(2) | MCG_C1_FRDIV(3);

  21.   /* if we aren't using an osc input we don't need to wait for the osc to init */
  22. #if (!defined(K60_CLK) && !defined(ASB817))
  23.     while (!(MCG_S & MCG_S_OSCINIT_MASK)){}; // wait for oscillator to initialize
  24. #endif

  25.   while (MCG_S & MCG_S_IREFST_MASK){}; // wait for Reference clock Status bit to clear

  26.   while (((MCG_S & MCG_S_CLKST_MASK) >> MCG_S_CLKST_SHIFT) != 0x2){}; // Wait for clock status bits to show clock source is ext ref clk

  27. // Now in FBE

  28. #if (defined(K60_CLK))
  29.    //MCG_C5 = MCG_C5_PRDIV(0x18);
  30.    MCG_C5 = MCG_C5_PRDIV(0x18); //基频2M 外部时钟源是50M时, 50/25=2M
  31. #else
  32. // Configure PLL Ref Divider, PLLCLKEN=0, PLLSTEN=0, PRDIV=5
  33. // The crystal frequency is used to select the PRDIV value. Only even frequency crystals are supported
  34. // that will produce a 2MHz reference clock to the PLL.
  35.   MCG_C5 = MCG_C5_PRDIV(crystal_val); // Set PLL ref divider to match the crystal used
  36. #endif

  37.   // Ensure MCG_C6 is at the reset default of 0. LOLIE disabled, PLL disabled, clk monitor disabled, PLL VCO divider is clear
  38.   MCG_C6 = 0x0;
  39. // Select the PLL VCO divider and system clock dividers depending on clocking option
  40.   switch (clk_option) {
  41.     case 0:
  42.       // Set system options dividers
  43.       //MCG=PLL, core = MCG, bus = MCG, FlexBus = MCG, Flash clock= MCG/2
  44.       set_sys_dividers(0,0,0,1);
  45.       // Set the VCO divider and enable the PLL for 50MHz, LOLIE=0, PLLS=1, CME=0, VDIV=1
  46.       MCG_C6 = MCG_C6_PLLS_MASK | MCG_C6_VDIV(1); //VDIV = 1 (x25)
  47.       pll_freq = 50;
  48.       break;
  49.    case 1:
  50.       // Set system options dividers
  51.       //MCG=PLL, core = MCG, bus = MCG/2, FlexBus = MCG/2, Flash clock= MCG/4
  52.      set_sys_dividers(0,1,1,3);
  53.       // Set the VCO divider and enable the PLL for 100MHz, LOLIE=0, PLLS=1, CME=0, VDIV=26
  54.       MCG_C6 = MCG_C6_PLLS_MASK | MCG_C6_VDIV(26); //VDIV = 26 (x50)
  55.       pll_freq = 100;
  56.       break;
  57.     case 2:
  58.       // Set system options dividers
  59.       //MCG=PLL, core = MCG, bus = MCG/2, FlexBus = MCG/2, Flash clock= MCG/4
  60.       set_sys_dividers(0,1,1,3);
  61.       // Set the VCO divider and enable the PLL for 96MHz, LOLIE=0, PLLS=1, CME=0, VDIV=24
  62.       MCG_C6 = MCG_C6_PLLS_MASK | MCG_C6_VDIV(24); //VDIV = 24 (x48)
  63.       pll_freq = 96;
  64.       break;
  65.    case 3:
  66.       // Set system options dividers
  67.       //MCG=PLL, core = MCG, bus = MCG, FlexBus = MCG, Flash clock= MCG/2
  68.       set_sys_dividers(0,0,0,1);
  69.       // Set the VCO divider and enable the PLL for 48MHz, LOLIE=0, PLLS=1, CME=0, VDIV=0
  70.       MCG_C6 = MCG_C6_PLLS_MASK; //VDIV = 0 (x24)
  71.       pll_freq = 48;
  72.       break;
  73.   }
  74.   while (!(MCG_S & MCG_S_PLLST_MASK)){}; // wait for PLL status bit to set

  75.   while (!(MCG_S & MCG_S_LOCK_MASK)){}; // Wait for LOCK bit to set

  76. // Now running PBE Mode

  77. // Transition into PEE by setting CLKS to 0
  78. // CLKS=0, FRDIV=3, IREFS=0, IRCLKEN=0, IREFSTEN=0
  79.   MCG_C1 &= ~MCG_C1_CLKS_MASK;

  80. // Wait for clock status bits to update
  81.   while (((MCG_S & MCG_S_CLKST_MASK) >> MCG_S_CLKST_SHIFT) != 0x3){};

  82. // Now running PEE Mode

  83. return pll_freq;
  84. } //pll_init


    
阅读(8033) | 评论(0) | 转发(0) |
给主人留下些什么吧!~~