【Kinetis分享】+KL46的时钟系统

只看该作者 · 2014-12-8 11:53

本帖最后由强仔00001 于 2014-12-8 13:07 编辑

前几天拿到了一套飞思卡尔的开发套件，是万利电子出品的。做工很赞，很高大上。首先我从它的时钟系统入手。去官网下了个数据手册和参考手册下来。

主要是看数据手册的时钟模块。一看手册，真晕了，时钟系统好复杂。整个时钟系统由 MCG、OSC 和 RTC 几部分组成，此外还与 SIM 有关系，这是因为 SIM 控制了大多数模块的时钟门控。这个跟STM32也是类似的，要用到那个外设，先要把相应的时钟打开。

下面我自己用例程工程，配置了时钟，并且把总线时钟频率二分频输出到PTC3口上输出，如下图可以看出PTC3有个复用功能是时钟输出。

然后我从官网下载一些KL46 Demo板的源代码。然后就找到同一型号的芯片的例程。这个例程刚好满足的要求，用PTC3输出时钟，例程还有串口的程序，这部分用不到，我就注释了。我用了Keil v5.1的编译环境。大家注意的是从keil v5版本开始，芯片的支持包要用户选择下载。具体的方法如下：

把例程打开后：

我这里是用Jlink V8进行仿真和下载程序的，所以工程的配置还要设置一下才能用，方法如下：

成功仿真器连上板子的的仿真接口后会出现红框里的信息，仿真接口模式要选择SW模式。

接着就是配置flash

要想在PTC3口输出时钟还要做一下工作：

大家可以看到这里有个条件编译，要把这个参数填进去预定义方框才行，或者你可以直接将ENABLE_CLKOUT改为1，这样编译器就会编译这部分代码，在编译器预定义方框打开的步骤如图：

做完这些工作就可以编译工程和下载程序进行验证了：

主程序很简单，代码如下：

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int main (void)

{

            char ch;

        

#ifdef CMSIS  // If we are conforming to CMSIS, we need to call start here

    start();

#endif

        

          printf("\n\rRunning the platinum project.\n\r");



        while(1)

        {

                //ch = in_char();

                //out_char(ch);

        } 

}

首先程序会执行start();进行一些系统的初始化。

我们来看看start();的内部吧：

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void start(void)

{ 

                /* Disable the watchdog timer */

    SIM_COPC = 0x00;

#ifndef CMSIS    // If conforming to CMSIS, we do not need to perform this code





        /* Copy any vector or data sections that need to be in RAM */

        common_startup();

#endif



        /* Perform clock initialization, default UART initialization,

         * initializes clock out function, and enables the abort button

         */

                        // common_startup();

             sysinit();

        

        printf("\n\r\n\r");

        

        /* Determine the last cause(s) of reset */

        outSRS();        

        

        /* Determine specific Kinetis L Family device and revision */

        cpu_identify();

        

#ifndef CMSIS    // If conforming to CMSIS, we do not need to perform this code

        /* Jump to main process */

        main();



        /* No actions to perform after this so wait forever */

        while(1);

#endif 

}

最重要的是sysinit();函数，因为这个是初始化系统时钟的。

源代码如下：

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/********************************************************************/

void sysinit (void)

{

        /* Enable all of the port clocks. These have to be enabled to configure

         * pin muxing options, so most code will need all of these on anyway.

         */

        SIM_SCGC5 |= (SIM_SCGC5_PORTA_MASK

                      | SIM_SCGC5_PORTB_MASK

                      | SIM_SCGC5_PORTC_MASK

                      | SIM_SCGC5_PORTD_MASK

                      | SIM_SCGC5_PORTE_MASK );

        

        // Release hold with ACKISO:  Only has an effect if recovering from VLLS1, VLLS2, or VLLS3

        // if ACKISO is set you must clear ackiso before calling pll_init 

        //    or pll init hangs waiting for OSC to initialize

        // if osc enabled in low power modes - enable it first before ack

        // if I/O needs to be maintained without glitches enable outputs and modules first before ack.

        if (PMC_REGSC &  PMC_REGSC_ACKISO_MASK)

        PMC_REGSC |= PMC_REGSC_ACKISO_MASK;

        

#ifdef ENABLE_CLKOUT

        // Initialize trace clk functionality

        clk_out_init();

#endif



#if defined(NO_PLL_INIT)

        mcg_clk_hz = 21000000; //FEI mode

        

        SIM_SOPT2 &= ~SIM_SOPT2_PLLFLLSEL_MASK; // clear PLLFLLSEL to select the FLL for this clock source

        

        uart0_clk_khz = (mcg_clk_hz / 1000); // the uart0 clock frequency will equal the FLL frequency

       

#else 

       /* Ramp up the system clock */

       /* Set the system dividers */

       /* NOTE: The PLL init will not configure the system clock dividers,

        * so they must be configured appropriately before calling the PLL

        * init function to ensure that clocks remain in valid ranges.

        */  

        SIM_CLKDIV1 = ( 0

                        | SIM_CLKDIV1_OUTDIV1(0)

                        | SIM_CLKDIV1_OUTDIV4(1) );

 

       /* Initialize PLL */

       /* PLL will be the source for MCG CLKOUT so the core, system, and flash clocks are derived from it */ 

       mcg_clk_hz = pll_init(CLK0_FREQ_HZ,  /* CLKIN0 frequency */

                             LOW_POWER,     /* Set the oscillator for low power mode */

                             CLK0_TYPE,     /* Crystal or canned oscillator clock input */

                             PLL0_PRDIV,    /* PLL predivider value */

                             PLL0_VDIV,     /* PLL multiplier */

                             MCGOUT);       /* Use the output from this PLL as the MCGOUT */



       /* Check the value returned from pll_init() to make sure there wasn't an error */

       if (mcg_clk_hz < 0x100)

         while(1);

       

       SIM_SOPT2 |= SIM_SOPT2_PLLFLLSEL_MASK; // set PLLFLLSEL to select the PLL for this clock source

       

       uart0_clk_khz = ((mcg_clk_hz / 2) / 1000); // UART0 clock frequency will equal half the PLL frequency

#endif      



        /*

         * Use the value obtained from the pll_init function to define variables

         * for the core clock in kHz and also the peripheral clock. These

         * variables can be used by other functions that need awareness of the

         * system frequency.

         */

        mcg_clk_khz = mcg_clk_hz / 1000;

          core_clk_khz = mcg_clk_khz / (((SIM_CLKDIV1 & SIM_CLKDIV1_OUTDIV1_MASK) >> 28)+ 1);

        periph_clk_khz = core_clk_khz / (((SIM_CLKDIV1 & SIM_CLKDIV1_OUTDIV4_MASK) >> 16)+ 1);

        

        /* Enable pin interrupt for the abort button - PTA4 */

        /* This pin could also be used as the NMI interrupt, but since the NMI

         * is level sensitive each button press will cause multiple interrupts.

         * Using the GPIO interrupt instead means we can configure for an edge

         * sensitive interrupt instead = one interrupt per button press.

         */

        enable_abort_button();

        

        

        if (TERM_PORT_NUM == 0)

        {

            /* Enable the pins for the selected UART */

#ifdef FREEDOM

          /* Enable the UART_TXD function on PTA1 */

          PORTA_PCR1 = PORT_PCR_MUX(0x2);

          

          /* Enable the UART_TXD function on PTA2 */

          PORTA_PCR2 = PORT_PCR_MUX(0x2);

#endif



#ifdef BACES

          /* Enable the UART_TXD function on PTA1 */

          PORTA_PCR1 = PORT_PCR_MUX(0x2);

          

          /* Enable the UART_TXD function on PTA2 */

          PORTA_PCR2 = PORT_PCR_MUX(0x2);

#endif          

          

#ifdef FIREBIRD        

          /* Enable the UART_TXD function on PTA1 */

          PORTA_PCR1 = PORT_PCR_MUX(0x2);

          

          /* Enable the UART_TXD function on PTA2 */

          PORTA_PCR2 = PORT_PCR_MUX(0x2);

#endif

          

#ifdef TOWER          

          

          /* Enable the UART_TXD function on PTA14 */

            PORTA_PCR14 = PORT_PCR_MUX(0x3); // UART0 is alt3 function for this pin

                  

            /* Enable the UART_RXD function on PTA15 */

            PORTA_PCR15 = PORT_PCR_MUX(0x3); // UART0 is alt3 function for this pin

#endif

          

          

         

          SIM_SOPT2 |= SIM_SOPT2_UART0SRC(1); // select the PLLFLLCLK as UART0 clock source

        }

          if (TERM_PORT_NUM == 1)

          {

                /* Enable the UART_TXD function on PTC4 */

                  PORTC_PCR4 = PORT_PCR_MUX(0x3); // UART1 is alt3 function for this pin

                  

                  /* Enable the UART_RXD function on PTC3 */

                  PORTC_PCR3 = PORT_PCR_MUX(0x3); // UART1 is alt3 function for this pin

          }

        

        if (TERM_PORT_NUM == 2)

          {

                 /* Enable the UART_TXD function on PTD3 */

                  PORTE_PCR16 = PORT_PCR_MUX(0x3); // UART2 is alt3 function for this pin

                  

                  /* Enable the UART_RXD function on PTD2 */

                  PORTE_PCR17 = PORT_PCR_MUX(0x3); // UART2 is alt3 function for this pin

          }

        

          /* UART0 is clocked asynchronously to the core clock, but all other UARTs are

         * clocked from the peripheral clock. So we have to determine which clock

         * to send to the UART_init function.

         */

        if (TERM_PORT_NUM == 0)

            uart0_init (UART0_BASE_PTR, uart0_clk_khz, TERMINAL_BAUD);

        else if (TERM_PORT_NUM == 1)

              uart_init (UART1_BASE_PTR, periph_clk_khz, TERMINAL_BAUD);

        else if (TERM_PORT_NUM == 2)

            uart_init (UART2_BASE_PTR, periph_clk_khz, TERMINAL_BAUD);

        else

          while(1);

}

好长的代码;P。
不过它的流程都跟其他的MCU大同小异。
首先关闭看门狗。
然后打开这里是打开所有GPIO的时钟，这些打开外设的时钟寄存器手册上也有说明，如下图：

然后程序主要的部分是PLL配置了：

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 /* Initialize PLL */

       /* PLL will be the source for MCG CLKOUT so the core, system, and flash clocks are derived from it */ 

       mcg_clk_hz = pll_init(CLK0_FREQ_HZ,  /* CLKIN0 frequency */

                             LOW_POWER,     /* Set the oscillator for low power mode */

                             CLK0_TYPE,     /* Crystal or canned oscillator clock input */

                             PLL0_PRDIV,    /* PLL predivider value */

                             PLL0_VDIV,     /* PLL multiplier */

                             MCGOUT);       /* Use the output from this PLL as the MCGOUT */



       /* Check the value returned from pll_init() to make sure there wasn't an error */

       if (mcg_clk_hz < 0x100)

         while(1);

       

       SIM_SOPT2 |= SIM_SOPT2_PLLFLLSEL_MASK; // set PLLFLLSEL to select the PLL for this clock source

填进去pll_init函数里的几个参数，是可以改的，可以找到相应的头文件修改。

这里他的一些PLL参数如下图：