CC2541之解析协议栈的晶振初始化过程

2019-7-10 11:33

一、简介

本文以SimpleBLEPeripheral为例，解析协议栈的晶振初始化过程。

二、实验平台

协议栈版本：BLE-CC254x-1.4.0

编译软件：IAR 8.20.2

硬件平台：Smart RF开发板（主芯片CC2541）

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解析代码

1、代码位置

在2541的协议栈初始化最开头的HAL_BOARD_INIT处，协议栈对晶振进行了初始化。

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2、晶振初始化的流程

/* Board Initialization */
#define HAL_BOARD_INIT()                                                    \
{                                                                            \
  /* Set to 16Mhz to set 32kHz OSC, then back to 32MHz */                   \
  START_HSOSC_XOSC();//开启内部16M的RC振荡器和外部32M晶振
  SET_OSC_TO_HSOSC();//切换到内部16M的RC振荡器（是32k的OSC切换的前提）
  SET_32KHZ_OSC(); //切换32k的OSC32k
  SET_OSC_TO_XOSC(); //切换到外部32M晶振
  STOP_HSOSC();    //停止内部16M的RC振荡器
                                                                           \
  /* Enable cache prefetch mode. */                                           \
  PREFETCH_ENABLE();                                                          \
}

要想切换OSC32k小晶振，就必须先把OSC切换到内部16M的RC振荡器。

所以在HAL_BOARD_INIT中才频繁地对晶振各种起震、切换。

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3、各个函数解析

1）START_HSOSC_XOSC()（开启内部16M的RC振荡器和外部32M晶振）：

#define START_HSOSC_XOSC()                                                    \
{                                                                            \
  SLEEPCMD &= ~OSC_PD;          /* start 16MHz RCOSC & 32MHz XOSC */       \
  while (!(SLEEPSTA & XOSC_STB)); /* wait for stable 32MHz XOSC */          \
}

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然而我去查找CC254X的芯片手册，发现SLEEPCMD没有OSC_PD（第2位）、SLEEPSTA也没有XOSC_STB（第6位），如下图：

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于是参考CC2430的datasheet：

协议栈在这里将OSC_PD清零，也就是同时起震内部16M的RC振荡器和外部的32M晶振。

然后判断XOSC_STB状态位，等待外部晶振起震并稳定。

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2）SET_OSC_TO_HSOSC()（切换到内部16M的RC振荡器）

// switch to the 16MHz HSOSC and wait until it is stable
#define SET_OSC_TO_HSOSC()                                                    \
{                                                                            \
  CLKCONCMD = (CLKCONCMD & 0x80) | CLKCONCMD_16MHZ;                         \
  while ( (CLKCONSTA & ~0x80) != CLKCONCMD_16MHZ );                         \
}

2019-7-10 11:35

其中第一行代码是让CLKCONCMD寄存器的第7位保持、其他位清零，然后第6、3、0位置1，也就是值变成x100 1001。

参照datasheet来看：

也就是不改变32k小晶振的配置、只切换到内部16M的RC振荡器。

2019-7-10 11:35

这么做的意义在于：在切换32k小晶振前，必须先将OSC配置为16M。

所以接下来就可以配置32k小晶振了。

2019-7-10 11:35

3）SET_32KHZ_OSC()（切换32k的OSC）

// set 32kHz OSC and wait until it is stable
#define SET_32KHZ_OSC()                                                       \
{                                                                            \
  CLKCONCMD = (CLKCONCMD & ~0x80) | OSC_32KHZ;                               \
  while ( (CLKCONSTA & 0x80) != OSC_32KHZ );                                  \
}

2019-7-10 11:35

默认是使用外部的32k的OSC小晶振。
// For non-USB, assume external, unless an internal crystal is explicitly indicated.
#if !defined (XOSC32K_INSTALLED) || (defined (XOSC32K_INSTALLED) && (XOSC32K_INSTALLED == TRUE))
#define OSC_32KHZ EXTERNAL_CRYSTAL_OSC
#else
#define OSC_32KHZ INTERNAL_RC_OSC
#endif
如果要使用低功耗，外部的32k小晶振是必须的。参看《CC2541之32.768kHZ外部晶振》。

2019-7-10 11:36

4）SET_OSC_TO_XOSC()（重新切换到32M外部晶振）

内部的32K的RC振荡电路已经配置好，所以这时候系统时钟即可配置为最快的外部32M晶振。

2019-7-10 11:36

5）STOP_HSOSC()（停止内部16M的RC振荡器）

内部的16M的RC振荡电路已经没用了，即可关掉，省电。

2019-7-14 22:49

感谢分享

2019-7-15 22:44

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