MSP430时钟设置及应用总结

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MSP430时钟设置及应用总结 [复制链接]

在MSP430单片机中，一个时钟周期 = MCLK晶振的倒数。如果MCLK是8MHz，则一个时钟周期为1/8us。
一个机器周期 = 一个时钟周期，即430每个动作都能完成一个基本操作。
一个指令周期 = 1~6个机器周期，具体根据具体指令而定。
另外，指令长度只是一个存储单位，与时间没有必然的关系。
MSP430单片机的时钟模块主要包括：
    三个时钟：辅助时钟ACLK 、主时钟MCLK 、子系统时钟SMCLK
三个振荡器：低频时钟源LFXT1 、高频时钟源XT2 、数字控制RC振荡器DCO
而MSP430单片机工作所需时钟就是由这些振荡器振荡后经处理产生的。
(1)ACLK:是LFXT1CLK信号经1/2/4/8分频后得到的，主要用作低速外围的时钟
(2)MCLK：是LFXT1CLK,XT2CLK,DCOCLK的三者之一决定，由软件选择，然后经1/2/4/8分频后得到，主要用于CPU和系统
(3)SMCLK：可由LFXT1CLK和DCOCLK，或者XT2CLK与DCOCLK决定，然后经1/2/4/8分频后得到,主要用于高速外围模块
MSP430的时钟模块由DCOCTL,BCSCTL1,BCSCTL2,IE1,IFG1这五个寄存器来确定，具体的功能如下所示：
      DCOCTL:控制DCO振荡器
   BCSCTL1:控制XT2，LFXT1，DCO振荡，并控制ACLK的分频情况
      BCSCTL2:设置三个时钟源分别选择什么振荡器
我们在程序里对寄存器的设置，也就是对三个振荡器进行设置，时钟振荡器设置好了，还要对时钟模块进行设置，也就是让三个时钟模块MCLK SMCLK ACLK选择相应的时钟振荡器以得到不同频率的时钟。
PUC信号后，系统选择内部电阻以实现频率的输出。RSELx = 4 与 DCOx = 3，开始时使DCO有一个适中的频率。MCLK与SMCLK的时钟信号全部来自DCO，约为800KHz(芯片手册)。PUC信号后将LFXT1设置到LF模式(XTS=0)，并且关断HF模式(XTS=1)与关断XT2振荡器。
(1)DCOCTL:DCO控制寄存器，地址为56H，初始值为60H
//       7    6    5    4    3    2    1    0
//     DCO2 DCO1 DCO0 MOD4 MOD3 MOD2 MOD1 MOD0
//
//  DCO0~DCO2:DCO Select Bit,定义了8种频率之一，而频率由注入直流发生器的电流定义
//  MOD0~MOD4:Modulation Bit,频率的微调
//
// DCO的设置：通过设置DCOCTL和BCSCTL1,设置DCO的频率
//  (1)DCO的调节：
设置DCOR比特来选择是外部电阻还是内部电阻,以确定一个基准频率
通过BCSCTL1寄存器的RSELx来进行分频，确定时钟频率；
通过DCOCTL寄存器中DCOx在标称频率基础上分段粗调，选择频率；
通过DCOCTL寄存器中MODx的值对频率进行细调，选择 DCOx 与 DCOx+1 之间的频率
//  注意：DCO工作在最高频率时，内部电阻正常值大约为200k，此时DCO的工作频率大约为5MHz。
例子：
//DCOCTL初始值为60H，即DCOCTL |= DCO1 + DCO2;
  DCOCTL |= DCO0 + DCO1 + DCO2;              // Max DCO
  //MOD0~MOD4:Modulation Bit,频率的微调一般保持默认即可
  //系统默认情况下，RSELx=4

(2)BCSCTL1(ACLK):Basic Clock System Control 1,地址为58H,初始值为84H
//       7     6    5     4     3     2     1     0
//     XT2OFF XTS DIVA1 DIVA0 XT5V RSEL2 RSEL1 RSEL0
//
//   RSEL2~RSEL0:选择某个内部电阻以决定标称频率（0最低，7最高）
//   XT5V:1,该比特未用，必须选择复位
//   DIVA0~DIVA1:选择ACLK的分频系数。DIVA=0,1,2,3(DIVA_0,DIVA_1...),ACLK的分频系数分别为:1,2,4,8
//   XTS:选择LFXT1工作在低频晶体模式(XTS=0)还是高频晶体模式(XTS=1)
//   XT2OFF:控制XT2振荡器的开启(XT2OFF=0)与关闭(XT2OFF=1)
//
// BCSCTL1的设置：初始值为84H
//使用XT2振荡器
  //控制XT2振荡器的开启(XT2OFF=0)与关闭(XT2OFF=1)
  BCSCTL1 &= ~XT2OFF;//清OSCOFF/XT2
  do
  {
    IFG1 &= ~OFIFG;//清OFIFG
    OSC_Delay = 255;
    while(OSC_Delay --);//延时等待
  }
  while(IFG1 & OFIFG);//直到OFIFG=0为止

  //RSEL2~RSEL0:选择某个内部电阻以决定标称频率（0最低，7最高）
  BCSCTL1 |= RSEL0 + RSEL1 + RSEL2;// XT2on,max RSEL

  //选择ACLK的分频系数:DIVA=0,1,2,3,ACLK的分频系数分别为:1,2,4,8
  //BCSCTL1 |= DIVA_2;//对ACLK进行2分频

//(3)BCSCTL2(SMCLK,MCLK):Basic Clock System Control 2,地址为58H,初始值为00H
//       7       6      5     4     3     2     1     0
//     SELM1 SELM0 DIVM1 DIVM0 SELS DIVS1 DIVS0 DCOR
//
//   DCOR:Enable External Resister,0—选择内部电阻，1—选择外部电阻
//   DIVS0~DIVS1:DIVS=0,1,2,3,对应SMCLK的分频因子为1,2,4,8
//   SELS:选择SMCLK的时钟源,0:DCOCLK,1:XT2CLK/LFXTCLK
//   DIVM0~DIVM1:选择MCLK的分频因子,DIVM=0,1,2,3,对应MCLK的分频因子为1,2,4,8
//   SELM0~SELM1:选择MCLK的时钟源,0,1:DCOCLK,2:XT2CLK,3:LFXT1CLK
//
// BCSCTL2的设置：初始值为00H
//设置BCSCTL2,选定MCLK和SMCLK的时钟源XT2,并可以设置其分频因子
  //注意：ACLK只能来源于LFXT1,可以在BCSCTL1里设置ACLK的分频，就是说ACLK最大只能为32768Hz(XIN 与XOUT间接32.768KHz晶振)

  //DCOR一般设置为默认值

  //设置SMCLK的分频因子,DIVS0~DIVS1:DIVS=0,1,2,3,对应SMCLK的分频因子为1,2,4,8
  //BCSCTL2 = DIVS_0;
  //BCSCTL2 = DIVS_1;
  //BCSCTL2 = DIVS_2;
  //BCSCTL2 = DIVS_3;

  //设置MCLK的分频因子,DIVM0~DIVM1:DIVM=0,1,2,3,对应MCLK的分频因子为1,2,4,8
  //BCSCTL2 = DIVM_0;
  //BCSCTL2 = DIVM_1;
  //BCSCTL2 = DIVM_2;
  //BCSCTL2 = DIVM_3;

  //BCSCTL2:设置三个时钟源分别选择什么振荡器

  //SELM0~SELM1:选择MCLK的时钟源,0,1:DCOCLK,2:XT2CLK,3:LFXT1CLK
  //选择 MCLK 时钟源为XT2,
  //BCSCTL2 = SELM_2 ;

  //SELS:选择SMCLK的时钟源,0:DCOCLK,1:XT2CLK/LFXTCLK
  //选择 SMCLK 时钟源为XT2
  //BCSCTL2 = SELS ;

  //选择MCLK 与 SMCLK为XT2
  BCSCTL2 = SELM_2 + SELS;

//(4)IE1,Interrupt Enable Register 1
//       7     6    5     4     3     2     1     0
//                                         OFIE
//     7~2 and 0 : These bits may be used by other modules
//     OFIE:Oscillator fault interrupt enable. 0---Interrupt not enabled
//                                    1---Interrupt enabled
//(5)IEG1,Interrupt Flag Register 1
//       7     6    5     4     3     2     1     0
//                                        OFIFG
//     7~2 and 0 : These bits may be used by other modules
//     OFIE:Oscillator fault interrupt flag. 0 No interrupt pending
//                                  1 Interrupt pending
//
在PUC信号后，默认情况下由DCOCLK作MCLK与SMCLK的时钟信号，由于DCOCTL初始值为60H，根据需要可将MCLK的时钟源另外设置为LFXT1或者XT2，设置顺序如下：
//(1)清OSCOFF/XT2
//(2)清OFIFG
//(3)延时等待至少50us
//(4)再次检查OFIFG，如果仍置位，则重复(1)~(4)步，直到OFIFG=0为止
//(5)设置BCSCTL2的相应SELM