時(shí)鐘是單片機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ),是同步單片機(jī)各個(gè)模塊工作時(shí)序的最小時(shí)間單位。時(shí)鐘的速度取決于外部晶振或內(nèi)部RC振蕩電路。單片機(jī)擁有豐富的外設(shè),但實(shí)際使用的時(shí)候只會(huì)用到有限的外設(shè),且有的外設(shè)需要高速時(shí)鐘提升性能,有的外設(shè)需要低速時(shí)鐘降低功耗或提高抗干擾能力,因此單片機(jī)采用多種時(shí)鐘源來解決此問題。
下面將詳細(xì)介紹如何配置CW32L083產(chǎn)品的系統(tǒng)時(shí)鐘。
CW32L083一共有5個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘來源LSI,LSE,HSI,HSE,PLL;可以按照時(shí)鐘頻率分為高速時(shí)鐘源和低速時(shí)鐘源,也可根據(jù)來源分為內(nèi)部時(shí)鐘源和外部時(shí)鐘源。
? 外部高速時(shí)鐘(HSE)
? 外部低速時(shí)鐘(LSE)
? 內(nèi)部高速時(shí)鐘(HSI)
? 內(nèi)部低速時(shí)鐘(LSI)
? 鎖相環(huán)時(shí)鐘(PLL)
鎖相環(huán)時(shí)鐘由HSE時(shí)鐘或HSI時(shí)鐘經(jīng)鎖相環(huán)PLL倍頻(2~12 倍)產(chǎn)生。
下圖為CW32L083的系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘樹,由圖可以看到HSI時(shí)鐘是由內(nèi)部高速RC振蕩器HSIOSC經(jīng)過分頻后產(chǎn)生的,分頻系數(shù)是通過內(nèi)置高頻時(shí)鐘控制寄存器SYSCTRL_HSI的DIV位域進(jìn)行設(shè)置,有效分頻系數(shù)為1,2,4,6,8,10,12,14,16。系統(tǒng)時(shí)鐘SysClk可選的5個(gè)時(shí)鐘源如上文所示。

圖:CW32L083的系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘樹
SysClk分頻可以產(chǎn)生高級(jí)高性能總線時(shí)鐘HCLK,作為M0+內(nèi)核,SysTick,DMA,F(xiàn)LASH,CRC,GPIO等模塊的配置時(shí)鐘及工作時(shí)鐘,分頻系數(shù)是通過系統(tǒng)控制寄存器SYSCTRL_CR0的HCLKPRS位域設(shè)置,有效分頻系數(shù)為2^n(n = 0~7)。而外設(shè)時(shí)鐘PCLK,是由HCLK經(jīng)過分頻產(chǎn)生,通過配置系統(tǒng)控制器SYSCTRL_CR0的PCLKPRS位域設(shè)置,有效的分頻系數(shù)為2^n(n= 0~3),可作為GTIM,BTIM,ATIM等定時(shí)器以及SPI,I2C,UART等外設(shè)的配置時(shí)鐘和工作時(shí)鐘。CW32L083還有兩個(gè)低速時(shí)鐘源,RC10K的時(shí)鐘可作為獨(dú)立看門狗的計(jì)數(shù)時(shí)鐘以及GPIO端口中斷輸入信號(hào)的濾波時(shí)鐘使用,RC150K時(shí)鐘可以作為LVD和VC數(shù)字濾波模塊的濾波時(shí)鐘以及GPIO端口中斷輸入信號(hào)的濾波時(shí)鐘使用。
CW32L083默認(rèn)系統(tǒng)時(shí)鐘為HSIOSC的6分頻,即8MHz時(shí)鐘,下面介紹時(shí)鐘配置方法,CW32L083有豐富的時(shí)鐘配置函數(shù),內(nèi)部FLASH存儲(chǔ)器支持最快24MHz頻率的操作時(shí)鐘,當(dāng)配置HCLK頻率大于24MHz時(shí),需要通過FLASH控制寄存器FLASH_CR2的WAIT位域來配置插入等待HCLK周期個(gè)數(shù)。大于24MHz,小于等于48MHz時(shí),需要插入2個(gè)等待周期;大于48MHz時(shí),需要插入3個(gè)等待周期。
1.HSI的時(shí)鐘配置
在HSI小于等于24MHz的時(shí)候,可以不用配置FLASH等待周期
RCC_HSI_Enable( RCC_HSIOSC_DIV2 );
//內(nèi)部高速時(shí)鐘2分頻SysClk=24MHz
RCC_HSI_Enable( RCC_HSIOSC_DIV6 );
//內(nèi)部高速時(shí)鐘6分頻SysClk=8MHz,當(dāng)HSI配置大于24MHz的時(shí)候,需要配置FLASH等待周期
__RCC_FLASH_CLK_ENABLE();
//使能FLASH配置時(shí)鐘
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//頻率大于24MHz,小于48MHz需要配置FlashWait=2
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV1);
//內(nèi)部高速時(shí)鐘1分頻SysClk=48MHz
2.HSE的時(shí)鐘配置
RCC_HSE_Enable(RCC_HSE_MODE_OSC,16000000,RCC_HSE_DRIVER_NORMAL,RCC_HSE_FLT_CLOSE);
//開啟HSE時(shí)鐘,HSE的頻率范圍為4MHz-32MHz
RCC_SysClk_Switch( RCC_SYSCLKSRC_HSE );
//切換系統(tǒng)時(shí)鐘為外部高速時(shí)鐘
3.LSI的時(shí)鐘配置
RCC_LSI_Enable();
//開啟內(nèi)部低速時(shí)鐘LSI
RCC_SysClk_Switch( RCC_SYSCLKSRC_LSI );
//切換系統(tǒng)時(shí)鐘到LSI
4.LSE的時(shí)鐘配置
RCC_LSE_Enable(RCC_LSE_MODE_OSC,RCC_LSE_AMP_LARGER,RCC_LSE_DRIVER_LARGER);
//開啟外部低速時(shí)鐘LSE
RCC_SysClk_Switch( RCC_SYSCLKSRC_LSE );
//切換系統(tǒng)時(shí)鐘到LSE
5.PLL的時(shí)鐘配置
CW32L083的PLL輸入可以是HSI和HSE,下面以HSE為例
RCC_HSE_Enable( RCC_HSE_MODE_OSC, 16000000, RCC_HSE_DRIVER_NORMAL, RCC_HSE_FLT_CLOSE );
//開啟外部高速時(shí)鐘HSE,頻率需要根據(jù)實(shí)際晶體頻率進(jìn)行填寫
RCC_AHBPeriphClk_Enable(RCC_AHB_PERIPH_FLASH,ENABLE); RCC_PLL_Enable(RCC_PLLSOURCE_HSEOSC,16000000,RCC_PLL_MUL_2);
//開啟PLL,PLL輸入為HSE
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//頻率大于24MHz,小于等于48MHz需要配置FlashWait=2
RCC_SysClk_Switch( RCC_SYSCLKSRC_PLL );
//切換系統(tǒng)時(shí)鐘到PLL
上面所描述的是用庫函數(shù)來配置CW32L083的系統(tǒng)時(shí)鐘,接下來舉例用寄存器來配置64MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘,思路是先將HSIOSC六分頻得到8MHz的HSI,然后通過PLL倍頻至64MHz。
//開啟HSI時(shí)鐘
CW_SYSCTRL->HSI=(5HSI&SYSCTRL_HSI_STABLE_Msk)!=SYSCTRL_HSI_STABLE_Msk)
//Wait stable
{
;
}
//設(shè)置PLL參數(shù)
CW_SYSCTRL->PLL = (RCC_PLL_WAITCYCLE_16384 | \
((uint32_t)(0x07 << SYSCTRL_PLL_FREQOUT_Pos)) | \
((uint32_t)(0x08 << SYSCTRL_PLL_MUL_Pos)) | \
((uint32_t)(0x01 << SYSCTRL_PLL_FREQIN_Pos)) | \
((uint32_t)(0x03 << SYSCTRL_PLL_SOURCE_Pos)));
// SYSCTRL_PLL_FREQOUT_Pos是PLL輸出時(shí)鐘頻率范圍配置因?yàn)槭禽敵?4MHz,需要設(shè)置為1xx
// SYSCTRL_PLL_MUL_Pos是PLL倍頻系數(shù)配置位域,因?yàn)楸纠璞额l8倍,設(shè)置為0x08
// SYSCTRL_PLL_FREQIN_Pos是PLL輸入時(shí)鐘頻率范圍配置,本例HSI經(jīng)分頻之后為8MHz,設(shè)置為01
// SYSCTRL_PLL_SOURCE_Pos是PLL輸入時(shí)鐘來源選擇,HSI時(shí)鐘,設(shè)置為11
//使能PLL
CW_SYSCTRL->CR1 |= SYSCTRL_BYPASS | SYSCTRL_CR1_PLLEN_Msk;
//Enable PLL
//等待PLL時(shí)鐘穩(wěn)定
while((CW_SYSCTRL->PLL&SYSCTRL_PLL_STABLE_Msk)!=SYSCTRL_PLL_STABLE_Msk)
{
;
}
CW_SYSCTRL->AHBEN_f.FLASH = 1;
CW_FLASH->CR2 = 0x5A5A0000 | ((uint32_t)0x00000002);
//頻率為64MHz,配置3個(gè)等待周期。
//轉(zhuǎn)換時(shí)鐘
CW_SYSCTRL->CR0 = ((((CW_SYSCTRL->CR0 & (~SYSCTRL_BYPASS_MASK)) | SYSCTRL_BYPASS) & (~SYSCTRL_CR0_SYSCLK_Msk)) | ((0x00000002U)));
RCC_SystemCoreClockUpdate(RCC_Sysctrl_GetHClkFreq());
配置完成之后,可以通過RCC_PLL_OUT(),看到輸出頻率。除了上述功能,CW32L083還可以通過配置GPIO口直接輸出時(shí)鐘端口,方便用戶進(jìn)行測試。
RCC_HCLK_OUT() //PA04輸出HCLK時(shí)鐘
RCC_PCLK_OUT() //PA03輸出PCLK時(shí)鐘
RCC_HSE_OUT() //PC15輸出HSE時(shí)鐘
RCC_HSI_OUT() //PB00輸出HSI時(shí)鐘
RCC_LSE_OUT() //PB12輸出LSE時(shí)鐘
RCC_LSI_OUT() //PD05輸出LSI時(shí)鐘
RCC_PLL_OUT() //PC13輸出PLL時(shí)鐘
以上是CW32L083時(shí)鐘部分的介紹,CW32其他型號(hào)亦可參考此篇文檔。
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CW32L083系列MCU系統(tǒng)時(shí)鐘詳解
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