LPC54608开发板时钟设置的解析

冒险武者

LPC54608开发板时钟设置的解析 [复制链接]

NXP Semiconductors LPC546 32 位微控制器 (MCU) 具有丰富的外设集、极低的功耗和增强的调试功能。

LPC546 MCU 系列采用 ARM® Cortex®-M4 内核，可提供以太网支持，并设有一个 TFT LCD 控制器和两个 CAN FD 模块。 LPC546 MCU 旨在提高灵活性和性能可扩展性，可提供高达 180MHz 的性能，同时保持低至 120uA/MHz 的功率效率。 LPC546 MCU 具有多达 21 个通信接口，可满足下一代物联网应用的人机界面和连接需求。

官方提供的示例一般开头如下所示：

1. BOARD_InitPins();
   
2. BOARD_BootClockFROHF48M();
   
3. BOARD_InitDebugConsole();

复制代码

意思 ： 代码初始化  》》》 设置系统时钟工作频率48MHz  》》》 串口调试打印初始化

这是48MHz是怎么来的呢？，留个疑问

请往下看。。。。

用MCUXpresso Config Tools v4.0工具打开一个官方示例，进入时钟设置会如下所示：这可能就是默认设置

下面详细分析：Main clock select A主要有四个时钟来源，分别是fro_12m、clk_in、wdt_clk、fro_hf

其中
1）fro_12m 与 fro_hf 内部FRO时钟振荡器，不同的是fro_12m时钟频率为12Mhz，而fro_hf时钟频率作为高频输出，频率出厂设置为48MHz 与96Mhz两种高频输出。
下面来看看FRO控制寄存器的描述，用户手册截图如下：

大致意思是：该寄存器用于为高频时钟选择芯片上的振荡器，以及自动USB速率调整模式的配置。
这个修剪值是96 MHz振荡器的工厂预置，并由启动代码编写。
因此如选择fro_12m 与 fro_hf作为时钟频率，可以直接调用官方提供的函数

1. void BOARD_BootClockFROHF48M(void);
   
2. void BOARD_BootClockFROHF96M(void);

复制代码

其选择如下：



2）clk_in是外部晶振时钟频率

3）wdt_clk是看门狗时钟，同样来看看看门狗时钟设置的寄存器描述

大致意思是：这个寄存器控制了监视器振荡器的频率，在6 KHz到1.5 MHz之间。这个振荡器连接到监视器定时器和微型计时器。该振荡器的低功耗特性限制了其在温度、电压和硅处理变化上的精度在±40%。

因此只要设置MAINCLKSELA寄存器的[1:0]就可以选择不同的时钟频率
00 --------   fro_12m
01 --------   clk_in
10 --------   wdt_clk
11 --------   fro_hf
通过如上的分析，相信大家对时钟选择有个基本了解。

但是设置系统频率还需要了解Main clock select B的频率选择，主要对应Main clock select A、pll_clk、32k_clk,如下所示：



1）Main clock select A通道的选择前面已经详细介绍了，这里就不详细介绍了

2）32k-clk是RTC振荡器输出的频率，32kHZ，寄存器设置截图如下所示;

设置比较简单，只需要设置RTCOSCCTRL寄存器0位为1就可以使能RTC时钟频率

3）pll-clk是由System PLL得频率而来，

PLL 时钟选择是由SYSPLLCLKSEL得[2:0]最低三位设置的，分别是fro_12m、clk_in、32k_clk与none（无时钟）
SYSTEM PLL的设置中包括倍频分频器，合理的设置倍频分频器数值可以达到设置系统合适的频率
这就是SYSTEM PLL系统内部，下面设置的数值是我设置的LPC54608工作的最高频率180MHz


到这里，系统时钟的选择与设置基本了解了，下面我们操作设置系统工作频率为180MHZ（最大频率，超频不考虑）

一）先看一张设置系统函数void BOARD_BootClockFROHF48M(void)时钟设置的由来，如下所示：


二）工作频率为180MHZ的设置
1）PLL 时钟选择fro_12m为输入时钟频率，你也可以选择外部时钟clk_in


2）Main clock select B的频率选择pll_clk，目的是激活


3）倍频后频率不得低于275MHz，不得高于550MHz，刚开始是想直接倍频设置为180MHz，后面就直通


参数设置如下所示


4）生成代码可以看到在右侧，时钟源代码中可以看到出现如下函数：

1. void BOARD_BootClockPLL180M(void)

复制代码

5）代码分析

1. 
   
2. //使能FRO的电源是打开的
   
3.     POWER_DisablePD(kPDRUNCFG_PD_FRO_EN);
   
4. //首先切换到12MHz，以确保我们能够在不意外的情况下改变电压以达到当前的速度
   
5.     CLOCK_AttachClk(kFRO12M_to_MAIN_CLK);
   
6. 
   
7. //使能系统振荡器的电源
   
8.     POWER_DisablePD(kPDRUNCFG_PD_SYS_OSC);
   
9. //设置系统频率范围
   
10.     SYSCON->SYSOSCCTRL = ((SYSCON->SYSOSCCTRL & ~SYSCON_SYSOSCCTRL_FREQRANGE_MASK)                            |SYSCON_SYSOSCCTRL_FREQRANGE(0U));
    
11. //设置高频输出的电压
    
12.     POWER_SetVoltageForFreq(12000000U);
    
13. //将FLASH等待状态设置为核心
    
14.     CLOCK_SetFLASHAccessCyclesForFreq(12000000U);
    
15. 
    
16. //设置PLL-clk，主要是设置倍频分频等
    
17.     const pll_setup_t pllSetup = {
    
18.         .pllctrl =  SYSCON_SYSPLLCTRL_SELI(32U) | SYSCON_SYSPLLCTRL_SELP(16U) | SYSCON_SYSPLLCTRL_SELR(0U),
    
19.         .pllmdec = (SYSCON_SYSPLLMDEC_MDEC(8191U)),
    
20.         .pllndec = (SYSCON_SYSPLLNDEC_NDEC(770U)),
    
21.         .pllpdec = (SYSCON_SYSPLLPDEC_PDEC(98U)),
    
22.         .pllRate = 180000000U,
    
23.         .flags =  PLL_SETUPFLAG_WAITLOCK | PLL_SETUPFLAG_POWERUP
    
24.     };
    
25. //设置pll时钟输入作为系统源
    
26.     CLOCK_AttachClk(kFRO12M_to_SYS_PLL);
    
27.     CLOCK_SetPLLFreq(&pllSetup);
    
28. 
    
29. //重置并且设置AHB总线分频为1
    
30.     CLOCK_SetClkDiv(kCLOCK_DivAhbClk, 1U, false);
    
31. 
    
32. //转换main_clk的频率
    
33.     CLOCK_AttachClk(kFRO12M_to_MAIN_CLK);
    
34.     SystemCoreClock = BOARD_BOOTCLOCKPLL180M_CORE_CLOCK;

复制代码

到此为止，PLC54608时钟的通道的选择与分析，设置都说明了，并且应用MCUXpresso Config Tools v4.0工具设置了系统工作频率
其他外设的时钟分析都如上所示，希望以上分析对你有帮助，有什么不明白的可以留言，谢谢！


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