AC7801时钟自由配置

只看该作者 · 2021-3-16 16:15

本帖最后由 wangjj19950516 于 2021-3-16 16:34 编辑

最近很多小伙伴在问时钟配置的问题：1.例程中没有看到配置时钟，程序却可以正常运行，到底是怎么回事？2.如何自己进行时钟配置？
今天为大家详细解答上面两个问题。

一、例程中的时钟究竟是怎么回事
打开任何一个官方例程，大家会发现，没有时钟配置，然而各个模块的功能却能按照系统时钟为48MHZ正常运行。这就导致很多人一上来不确定时钟是多少，也不知道自己该如何配置所需的时钟。
其实是在启动文件中，已经对时钟进行了初始化，默认按外部8M晶振，配置系统时钟为48MHZ，APB为系统时钟的2分频，为24MHZ。在system_ac780x.c文件中，可以找到下面这个系统初始化函数，里面有SetSysClock()函数，对时钟进行了初始化。

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void SystemInit (void)

{

#if defined (__VTOR_PRESENT) && (__VTOR_PRESENT == 1U)

    SCB->VTOR = (uint32_t) &__Vectors;

#endif



    SystemCoreClock = SYSTEM_CLOCK;



    SetEflashClock();

    SetSysClock();

    CKGEN_SetAPBClockDivider(APBCLK_DIV);

    //SPM_EnableLVD(DISABLE);  //disable LVD if need

}

如果需要配置不一样的时钟，可以通过系统文件里的宏定义修改，但并不建议在系统文件上修改，可以自己写配置函数。

二、时钟模块简介
1.时钟源：
高速内部时钟（HSI）：内部 RC 振荡器提供 8MHz 时钟源
外部高速时钟（HSE）：外部 OSC 提供 4MHZ ~30MHz 晶振
低速内部时钟（LSI）：内部低速 RC OSC 提供 32KHz 时钟源
系统时钟 (SYSPLL)：提供高达 48MHz 的高速时钟

2.系统时钟框图
手册中的框图可以帮助我们更好的理解时钟的每个配置步骤。

输入频率：支持4~30MHZ
VCO = 输入频率*FBKDIV/PREDIV
系统时钟 = VCO/POSDIV/SYSCLKDIV
同时，手册中也提供了典型的配置参数供参考。因为有些点的频率值是有限制的，比如VCO的频率范围是0.5GHZ~1.5GHZ，那么直接参考典型配置参考表就肯定不会有问题，找到合适的参数即可。

三、配置自己的时钟
以AC7801的开发板做测试，板子上外部晶振为8MHZ。这里以配置系统时钟为48MHZ，APB时钟为24MHZ为例。根据上面的参考表，可选择PREDIV = 1，FBKDIV = 96，POSDIV=16，VOC = 8*96/16 =48M。相关寄存器如下图，可知：SYSPLL1_PREDIV为0，SYSPLL1_POSDIV为8，SYSPLL1_FBKDIV为96。

为了直观的测试时钟的频率，用一个定时器，定时产生中断，在中断中翻转一个I/O电平，以此来测时钟频率。定时器初始化如下：定时器的时钟源为APB时钟24M，配置定时器装载值为24000000，则1S产生一次中断。

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void TIMER_Config(void)

{

  TIMER_ConfigType  config; 

  memset(&config, 0, sizeof(config));

        

  config.periodValue = 24000000;           /*!< TIMER channel period value */

  config.linkModeEn = DISABLE ;         /*!< TIMER channel linkmode enable */

  config.interruptEn = ENABLE ;        /*!< TIMER channel interrupt enable */

  config.callBack = TIM_CallBack;   /*!< TIMER channel callback pointer */

  config.timerEn = ENABLE;            /*!< TIMER channel enable/disable */

  TIMER_Init(TIMER_CHANNEL0, &config);    //TIMER0初始化配置

}

中断处理

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void TIM_CallBack(void *device, uint32_t wpara, uint32_t lpara)

{

        if (wpara & TIMER_CHANNEL_TF_T**_Msk)

        {

                GPIOC->ODR ^= (1<<7);

        }

}

2.外部时钟配置——库函数

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void SYS_CLOCK_HSE(void)

{

    /* check if xosc enable success? */

    if (SPM_EnableXOSC(ENABLE) == SUCCESS)

    {

        CKGEN_SetPLLReference(PLL_REF_EXTERNAL_OSC);//PLL参考时钟选择外部振荡器

    }

    else  /* if xosc enable fail, */

    {}



    /* set system clock divider */

    CKGEN_SetSysclkDiv(0);//系统时钟1分频

    /* check if pll enable success? */

    if (SPM_EnablePLL(ENABLE) == SUCCESS)/使能SYSPLL

    {

        CKGEN_SetPllPrevDiv(0);//PREDIV

        CKGEN_SetPllPostDiv(8);//PLL_POSDIV

        CKGEN_SetPllFeedbackDiv(96);//PLL_FBKDIV

        CKGEN_SetSysclkSrc(SYSCLK_SRC_PLL_OUTPUT);//系统时钟源选择PLL时钟

    }

    else  /* pll enable fail */

    {}

                CKGEN_SetAPBClockDivider(APBCLK_DIVIDER_2);//APB时钟为系统时钟2分频

}

3.外部时钟配置——寄存器
外部时钟的使能以及就绪标志，PLL使能以及就绪标志等，在第6章系统电源管理SPM模块下的SPM_PWR_MGR_CFG1寄存器里。
配置过程比较常规，使能时钟——>等待时钟就绪——>PLL时钟源选择——>时钟分频及倍频配置——>系统时钟源选择

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void SYS_CLOCK_HSE_REG(void)

{

        SPM->PWR_MGR_CFG1 |= 1<<29;//外部高速时钟XOSC使能

        while((SPM->PWR_MGR_CFG1 &(0X80000000))==0)//等待XOSC就绪

        {}

  

        SPM->PWR_MGR_CFG1 |= (1<<27);//SYSPLL使能

        while((SPM->PWR_MGR_CFG1 &(0X40000000))==0)//等待PLL时钟就绪

        {}

        CKGEN->CTRL |= (1<<20);//PLL参考时钟选择外部振荡器



        CKGEN->SYSPLL1_CFG0 = ((CKGEN->SYSPLL1_CFG0 & (~(uint32_t)(0x3<<30)))|(0<<30));          //PREDIV

        CKGEN->SYSPLL1_CFG0 = ((CKGEN->SYSPLL1_CFG0 & (~(uint32_t)(0x1f<<25)))|(8<<25));        //POSDIV

        CKGEN->SYSPLL1_CFG0 = ((CKGEN->SYSPLL1_CFG0 & (~(uint32_t)(0xff<<15)))|(96<<15));        //FBKDIV

                

        CKGEN->CTRL |= ((CKGEN->CTRL & (~(3<<4)))|(0<<4));        //系统时钟分频为1

        CKGEN->CTRL |= (1<<0);//系统时钟源选择PLL时钟

        CKGEN->CTRL |= (1<<8);//APB为系统时钟2分频

}

4.内部时钟配置——库函数
采用内部高速8M时钟源做配置

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void SYS_CLOCK_HSI(void)

{

          CKGEN_SetPLLReference(PLL_REF_INTERAL_OSC);//PLL参考时钟选择内部振荡器

    CKGEN_SetPllPrevDiv(0);             //PREDIV

    CKGEN_SetPllPostDiv(8);             //POSDIV

    CKGEN_SetPllFeedbackDiv(96);    //FBKDIV

    CKGEN_SetSysclkDiv(0);              //系统时钟1分频

    /* check if pll enable success? */

    if (SPM_EnablePLL(ENABLE) == SUCCESS)

    {

        /* pll enable success,use pll output as system clock src */

        CKGEN_SetSysclkSrc(SYSCLK_SRC_PLL_OUTPUT);//系统时钟源选择PLL时钟

    }

    else

    {

        /* pll enable fail */

    }

                CKGEN_SetAPBClockDivider(APBCLK_DIVIDER_2);//APB为系统时钟2分频

}

5.内部时钟配置——寄存器

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void SYS_CLOCK_HSI_REG(void)

{

        CKGEN->CTRL &= ~(1<<20);//PLL参考时钟选择内部振荡器

        SPM->PWR_MGR_CFG1 |= (1<<27);//SYSPLL使能

        while((SPM->PWR_MGR_CFG1 &(0X40000000))==0)//等待PLL时钟就绪

        {}        

        

        CKGEN->SYSPLL1_CFG0 = ((CKGEN->SYSPLL1_CFG0 & (~(uint32_t)(0x3<<30)))|(0<<30));          //PREDIV

        CKGEN->SYSPLL1_CFG0 = ((CKGEN->SYSPLL1_CFG0 & (~(uint32_t)(0x1f<<25)))|(8<<25));        //POSDIV

        CKGEN->SYSPLL1_CFG0 = ((CKGEN->SYSPLL1_CFG0 & (~(uint32_t)(0xff<<15)))|(96<<15));        //FBKDIV

                

       CKGEN->CTRL |= ((CKGEN->CTRL & (~(3<<4)))|(0<<4));        //SYSCLK_DIV，系统时钟1分频

        CKGEN->CTRL |= (1<<0);//系统时钟源选择PLL时钟

        CKGEN->CTRL |= (1<<8);//APB为系统时钟2分频

}

6.主函数
主函数中调用时钟初始化函数，并对TIMER0配置，同时需要对使用到的I/O进行配置

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int main(void)

{

        //SYS_CLOCK_HSE();

        SYS_CLOCK_HSE_REG();

        //SYS_CLOCK_HSI();

        //SYS_CLOCK_HSI_REG();

        TIMER_Config();

        

        GPIO_SetFunc(GPIOC, GPIO_PIN7, GPIO_FUN0);/*功能复用选择*/

        GPIO_SetDir(GPIOC, GPIO_PIN7, GPIO_OUT);

        GPIO_SetPinLevel(GPIOC, GPIO_PIN7, GPIO_LEVEL_HIGH);

        while(1)

        {

        }

}

至此，就完成了时钟的自由配置，通过PC7引脚可以观察是否与设定频率相符。
附上调试代码

CLOCK.rar (43.03 KB)

只看该作者 · 2021-3-17 08:51

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