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LPC2000系列ARM系统控制模块

2016-10-23 09:16:28 |人围观 | 评论:

系统控制模块概述
系统控制模块包括一些系统构件和控制寄存器,它们具有众多与芯片内其它外设无关的功能。系统控制模块包括:系统时钟单元、复位、外部中断输入、存储器映射控制、功率控制和唤醒定时器。
系统时钟
系统时钟概述
CPU正常工作需要有合适的时钟信号,包括ARM7内核使用的CCLK时钟,和芯片外设使用的PCLK时钟。
通过LPC2000系列微控制器的时钟产生单元产生ARM7内核和芯片外设正常工作所需要的时钟节拍。
晶体振荡器
LPC2000微控制器可以使用内部的晶体振荡器产生时钟信号,也可以从外部引入时钟信号。
使用从属模式时,时钟信号通过X1引脚从外部输入,输入频率范围:1~50(MHz),其幅度不小于200m Vrms。
使用振荡模式时,时钟信号由内部晶体振荡器和外部连接的晶体振荡产生,振荡频率范围:1~30(MHz)。
注意:如果使用了ISP下载功能或者连接PLL提高频率,则输入的时钟频率范围必须在10~25(MHz)之间。
锁相环(PLL)
由晶体振荡器输出的时钟信号,通过PLL升频,可以获得更高的系统时钟(CCLK)。
PLL接受的输入时钟频率范围为10~25MHz,通过一个电流控制振荡器(CCO)倍增到10~60MHz。
PLL内部结构
PLL相关寄存器
回路锁定后:FOSC = FCCO / (2P × M)
FCLK = FOSC × M
FOSC:晶振频率; FCCO :CCO振荡器输出频率FCCLK:处理器时钟频率; M:PLL倍频值 P:PLL分频值
必须满足的条件:
FOSC范围:10MHz~25MHz; FCCLK范围:10MHz~60MHz; FCCO范围:156MHz~320MHz;
锁相环(PLL)计算流程
(1)、根据处理器的整体要求、UART波特率的支持等因素来决定。外围器件的时钟频率可以低于处理器频率
(2)、CCLK 必须为FOSC的整数倍。
(3)、M = CCLK / FOSC,取值范围1~32。写入MSEL的值为(M-1)。
(4)、选择合适的P值,使FCCO在限制范围内。P只能取1、2、4或8。写入PSEL的值为P。
锁相环(PLL)计算实例
系统要求:FOSC=10MHz、CCLK= 60MHz
1.计算M值:M= CCLK / FOSC =6 ;
2.设置MSEL位:写入值为(M-1)=5;
3. 设置PSEL位:P=FCCO/(CCLK×2)
=(156~320)/120=1.3~2.67
所以P取整数2,PSEL写入值为2。
锁相环(PLL)注意要点
(1)PLL在芯片复位或进入掉电模式时被关闭并旁路,在掉电唤醒后不会自动恢复PLL的设定;
(2)PLL只能通过软件使能;
(3)PLL在激活后必须等待其锁定,然后才能连接;
(4)PLL如果设置不当将会导致芯片的错误操作。
VPB分频器
VPB分频器将PLL输出的时钟信号分频后作为芯片外设的时钟。
VPB分频器决定处理器时钟(CCLK)与外设器件所使用的时钟(PCLK)之间的关系。
下面讲一下,的VPB用途:
(1)VPB用途1:通过VPB总线为外设提供所需的PCLK时钟,以便外设在合适的速度下工作;
(2)VPB用途2:在应用不需要任何外设全速运行时使功耗降低。





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