飞思卡尔锁相环
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备战飞思卡尔智能车大赛.开始模块总结.
锁相环设置.
公式: PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1),
fbus=PLLCLK/2
void INIT_PLL(void)
{
CLKSEL &= 0x7f; //选用外部时钟.准备设置锁相环
PLLCTL &= 0x8F; //禁止锁相环
SYNR = 0xc9; //设置SYNR
REFDV = 0x81; //设置REFDV
PLLCTL |=0x70; //锁相环使能
asm NOP; asm NOP; //两个机器周期缓冲时间
while(!(CRGFLG&0x08)); //等待锁相环锁定
CLKSEL |= 0x80; //设置锁相环为时钟源
}
飞思卡尔XS128的PLL锁相环详细设置说明——关于如何提高总线工作频率PLL锁相环就相当于超频单片机超频的原因和PC机是个一道理。分频的主要原因是外设需要的工作频率往往远低于CPU/MEMORY这也和PC机南北桥的原理类似。总线频率设置过程
1、禁止总中断
2、寄存器CLKSEL(时钟选择寄存器)的第七位置0即CLKSEL_PLLSEL=0。选择时钟源为外部晶振OSCCLK(外接晶振频率)在PLL(锁相环)程序执行前内部总线频率为OSCCLK/2
3. PLLCTL_PLLON=1 打开PLL
4.设置SYNR时钟合成寄存器、REFDV时钟分频寄存器、POSTDIV三个寄存器的参数
5、_asm(nop) _asm(nop);加入两条空指令使锁相环稳定
6、while(!(CRGFLG_LOCK==1));//时钟校正同步
7、CLKSEL_PLLSEL=1; 下面详细说一下频率的计算一、时钟合成寄存器SYNR寄存器结构VCOFRQ[1:0]控制压控振动器VCO的增益默认值为00VCO的频率与VCOFRQ[1:0]对应表
什么是锁相环呢?MCU的支撑电路一般需要外部时钟来给MCU提供时钟信号,而外部时钟的频率可能偏低,为了使系统更加快速稳定运行,需要提升系统所需要的时钟频率。这就得用到锁相环了。例如MCU用的外部晶振是16M的无源晶振,则可以通过锁相环PLL把系统时钟倍频到24M,从而给系统提供更高的时钟信号,提高程序的运行速度。51单片机,AVR单片机内部没有锁相环电路,其系统时钟直接由外部晶振提供。而XS128内部集成了锁相环电路,其系统时钟既可由外部晶振直接提供,也可以通过锁相环倍频后提供,当然,还有由XS128内部的时钟电路来提供(当其它来源提供的系统时钟不稳定时,内部时钟电路就起作用了,也就是自时钟模式)。锁相环作为一个提供系统时钟的模块,是一个基本的模块,几乎每次编程序都得用到。下面记一下怎样配置锁相环来设定想要的系统时钟。锁相环PLL、自时钟模式和前面说的实时中断RTI、看门狗COP都属于系统时钟与复位CRG 中的模块,固前面用到的寄存器,这里有些会再用到。在程序中配置锁相环的步骤如下:第一、禁止总中断;第二、寄存器CLKSEL的第七位置0,即CLKSEL_PLLSEL=0。选择时钟源为外部晶振OSCCLK,在PLL程序执行前,内部总线频率为OSCCLK/2。CLKSEL_PLLSEL=0时,系统时钟由外部晶振直接提供,系统内部总线频率=OSCCLK/2(OSCCLK 为外部晶振频率)。CLKSEL_PLLSEL=1时,系统时钟由锁相环提供,此时系统内部总线频率=PLLCLK/2 (PLLCLK为锁相环倍频后的频率)。第三、禁止锁相环PLL,即PLLCTL_PLLON=0。当PLLCTL_PLLON=0时,关闭PLL电路。当PLLCTL_PLLON=1时,打开PLL电路。第四、根据想要的时钟频率设置SYNR和REFDV两个寄存器。SYNR和REFDV两个寄存器专用于锁相环时钟PLLCLK的频率计算,计算公式是:PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1)
其中,PLLCLK为PLL模块输出的时钟频率;OSCCLK为晶振频率;SYNR、REFDV分别为寄存器SYNR、REFDV中的值。这两个寄存器只有在PLLSEL=0时才能够写入(这里就是第二步的设置原因所在了)。第五、打开PLL,即PLLCTL_PLLON=1。第六、CRGFLG_LOCK位,确定PLL是否稳定。当锁相环PLL电路输出的频率达到目标频率的足够小的误差范围内时,LOCK位置1,此时说明PLLCLK已经稳定,可以作为系统的时钟了。该位在正常情况下为只读位。第七、PLLCLK稳定后,允许锁相环时钟源PLLCLK为系统提供时钟,即CLKSEL_PLLSEL=1。到这里,锁相环的设置就完毕了。如果想更灵活地配置系统时钟,就还得用到下面的寄存器了,下面逐一说说:1、CRGFLG_LOCKIF 锁相环的中断标志位。当系统时钟因为稳定或不稳定而导致LOCK位(上面已提到)变化时,该位置1。此时,如果CRGINT_LOCKIE=1,则产生中断。CRGINT_LOCKIE=1时,则允许产生锁相环锁定中断。CRGINT_LOCKIE=0时,则不允许。
2、CLKSEL_PLLWAI是等待模式PLL停止位。当CLKSEL_PLLWAI=1时,系统进入等待模式时,锁相环PLL停止工作。当CLKSEL_PLLWAI=0时,系统进入等待模式时,锁相环PLL仍然工作。下面顺便说一下与自时钟模式相关的几个寄存器:CRGFLG_SCMIF 自时钟模式中断标志位。当SCM位变化时,该位置1。此时,如果CRGINT_SCMIE=1,则产生中断。
CRGFLG_SCM 自时钟模式状态位。当晶振频率不稳定时,该位置1,系统会进入自时钟模式,系统的时钟将由自时钟模式下的时钟提供。CRGINT_SCMIE 自时钟模式中断的使能位。当CRGINT_SCMIE=1时,允许产生自时钟模式中断。当CRGINT_SCMIE=0时,不能产生自时钟模式中断。PLLCTL_SCME 自时钟模式使能位。在自时钟模式下,该位不能被清0。PLLCTL_SCME=1时,晶振时钟失灵系统将强制进入自时钟模式。当PLLCTL_SCME=0时,晶振失灵将导致时钟监控器复位。下面附一条锁相环的初始化程序; void MCUInit() {
DISABLE_INTERRUPTS; //(1)禁止总中断CLKSEL &= 0x7f; //(2)CLKSEL的第7位置0,选择系统时钟源为OSCCLK PLLCTL &= 0xbf; // (3)禁止PLL , PLLCTL.6(pllon)设为0;先关闭PLL SYNR = 0x01; //(4)根据需要的时钟频率设置SYNR和REFDV寄存器REFDV = 0x00; PLLCTL |= (1<<6); //(5)打开PLL , PLLCTL.6(pllon)设为1;开PLL while (( CRGFLG&0x08) == 0x00); //(6)通过判断LOCK位,//确定PLL是否稳定CLKSEL |= (1<<7); //(7)时钟频率稳定后,允许锁相环时钟源作为系统时钟源;//本句执行后:BusClock=PLLCLK/2 }
什么是锁相环呢?MCU的支撑电路一般需要外部时钟来给MCU提供时钟信号,而外部时钟的频率可能偏低,为了使系统更加快速稳定运行,需要提升系统所需要的时钟频率。这就得用到锁相环了。例如MCU用的外部晶振是16M的无源晶振,则可以通过锁相环PLL把系统时钟倍频到24M,从而给系统提供更高的时钟信号,提高程序的运行速度。51单片机,AVR单片机内部没有锁相环电路,其系统时钟直接由外部晶振提供。而XS128内部集成了锁相环电路,其系统时钟既可由外部晶振直接提供,也可以通过锁相环倍频后提供,当然,还有由XS128内部的时钟电路来提供(当其它来源提供的系统时钟不稳定时,内部时钟电路就起作用了,也就是自时钟模式)。锁相环作为一个提供系统时钟的模块,是一个基本的模块,几乎每次编程序都得用到。下面记一下怎样配置锁相环来设定想要的系统时钟。锁相环PLL、自时钟模式和前面说的实时中断RTI、看门狗COP都属于系统时钟与复位CRG 中的模块,固前面用到的寄存器,这里有些会再用到。在程序中配置锁相环的步骤如下:第一、禁止总中断;第二、寄存器CLKSEL的第七位置0,即CLKSEL_PLLSEL=0。选择时钟源为外部晶振OSCCLK,在PLL程序执行前,内部总线频率为OSCCLK/2。CLKSEL_PLLSEL=0时,系统时钟由外部晶振直接提供,系统内部总线频率=OSCCLK/2(OSCCLK 为外部晶振频率)。CLKSEL_PLLSEL=1时,系统时钟由锁相环提供,此时系统内部总线频率=PLLCLK/2 (PLLCLK为锁相环倍频后的频率)。第三、禁止锁相环PLL,即PLLCTL_PLLON=0。