汽车单片机原理及应用第三章 时钟.ppt

1、第三讲时钟,主要内容： uPD78F0547D（MCU）时钟的种类 控制时钟发生器的寄存器 系统时钟振荡器的连接 时钟的控制,PD78F0547D的时钟符号,fX: X1 时钟振荡频率 fRH: 内部高速振荡时钟频率 fEXCLK: 外部主系统时钟频率 fXH: 高速系统时钟振荡频率 fXP: 主系统时钟振荡频率 fPRS: 外部硬件时钟振荡频率 fCPU: CPU 时钟振荡频率 fXT: XT1 时钟振荡频率 fEXCLKS: 外部子系统时钟频率 fSUB: 子系统时钟振荡频率 fRL: 内部低速振荡时钟频率,主时钟系统：X1和内部高速振荡器 执行STOP 指令或设置主OSC 控制寄存器(M

2、OC)，可以停止X1振荡器 复位后，CPU 总是使用内部高速振荡时钟进行操作。可以通过执行STOP 指令或者使用内部振荡模式寄存器(RCM)停止其振荡,子系统时钟 使用时钟控制寄存器(PCC)和时钟操作模式选择寄存器(OSCCTL)，可以停止振荡 也可以通过EXCLKS/XT2/P124 引脚提供一个外部子系统时钟(fEXCLKS = 32.768 kHz)。设置PCC 和OSCCTL 可以禁止外部子系统时钟输入,时钟类型,内部低速振荡时钟(看门狗定时器时钟) 复位后内部低速振荡器总是启动操作 选项字节设置“内部低速振荡器可由软件停止”时，可以通过使用内部振荡模式寄存器(RCM)停止其振荡 内

3、部低速振荡时钟不能作为CPU 时钟，是为看门狗定时器和TMH1 提供时钟,时钟类型,时钟操作模式选择寄存器(OSCCTL)：选择高速系统和子系统时钟的操作模式以及内置振荡器的获取方式。由一个1 位或8 位存储器操作指令设置OSCCTL,控制时钟发生器的寄存器,时钟控制寄存器(PCC)：选择CPU 时钟、分频比和子系统时钟的操作模式。由1 位或8 位存储器操作指令设置PCC,控制时钟发生器的寄存器,子系统时钟引脚操作模式设置 使用时钟控制寄存器(PCC)的第6 位(XTSTART)和时钟操作模式选择寄存器(OSCCTL)的第5 位与第4 位(EXCLKS，OSCSELS)共同设置子系统时钟引脚操

4、作模式,控制时钟发生器的寄存器,内部振荡模式寄存器(RCM)：设置内部振荡器操作模式。由1 位或8 位存储器操作指令设置,控制时钟发生器的寄存器,主OSC 控制寄存器(MOC)：选择高速系统时钟模式 当CPU 不使用高速系统时钟时，该寄存器用于停止X1 振荡器或禁止EXCLK 引脚的外部时钟输入。可以用1 位或8 位存储器操作指令设置MOC,控制时钟发生器的寄存器,主时钟模式寄存器(MCM)：选择提供给CPU 的主系统时钟和外部硬件时钟。由1 位或8 位存储器操作指令设置MCM,控制时钟发生器的寄存器,振荡稳定时间计数器的状态寄存器(OSTC)：指示X1 时钟振荡稳定时间计数器的计数状态。当启

5、动X1 时钟振荡，使用内部高速振荡时钟或子系统时钟作为CPU 时钟，可以检测X1 时钟振荡的稳定时间。可以由1 位或8 位存储器操作指令读取OSTC 的内容 复位后(由RESET 输入、POC、LVI、和WDT 进行复位)通过STOP 指令，以及设置MSTOP(MOC 寄存器的第7 位) = 1，可以对OSTC 清零(00H),控制时钟发生器的寄存器,振荡稳定时间选择寄存器(OSTS)：选择X1 时钟振荡稳定等待时间(当STOP 模式释放时) 当CPU 使用X1 时钟且STOP 模式释放后，等待时间值由OSTS 确定，8 位存储器操作指令设置OSTS,控制时钟发生器的寄存器,X1 振荡器 X1

6、 振荡器采用晶体振荡器或陶瓷振荡器(120MHz，连接到X1 和X2 引脚),XT1 振荡器 XT1 振荡器采用晶体振荡器(连接到XT1 和XT2 引脚，标准值为: 32.768 kHz),振荡器的连接,不使用子系统时钟时，为了降低功耗，则可以设置XT1 和XT2 引脚为I/O 模式(OSCSELS =0)， 输入(PM123/PM124 = 1)用一个电阻连接到VDD 或VSS； 输出(PM123/PM124 = 0)时开路,振荡器的连接,CPU和外部硬件所采用的时钟,CPU和外部硬件采用的时钟及寄存器设置,时钟控制,高速系统时钟控制 如下两种高速系统时钟可用。 X1 时钟: 晶体/陶瓷振荡

7、器连接到X1和X2引脚。 外部主系统时钟: 外部时钟输入到EXCLK引脚。 (1)X1时钟振荡时设置过程示例 设置频率(OSCCTL寄存器) 使用AMPH，根据使用频率设置内置振荡器。,注：复位释放后设置外部功能前设置AMPH。复位释放后AMPH的值只能被修改一次。当AMPH1时，CPU时钟停止 5 s (MIN.)。,设置P121/X1和P122/X2/EXCLK引脚，并选择X1时钟或外部时钟(OSCCTL寄存器)， 当EXCLK清零且OSCSEL置1时，从端口模式切换到X1振荡模式,控制X1时钟振荡 (MOC寄存器) 若MSTOP被清零，则X1振荡器开始振荡。 等待X1时钟振荡稳定 检测O

8、STC寄存器并等待所需的时间。 在等待时间内，其它软件处理过程的执行可使用内部高速振荡时钟。,时钟控制,高速系统时钟控制,时钟控制,高速系统时钟控制 (2)使用外部主系统时钟时设置过程示例 设置频率(OSCCTL 寄存器) 使用AMPH, 设置使用频率。,注：复位释放后设置外部功能前设置AMPH。复位释放后AMPH的值只能被修改一次。当AMPH1时，CPU时钟停止 5 s (MIN.)。,设置P121/X1和P122/X2/EXCLK 引脚并选择操作模式(OSCCTL寄存器) 当EXCLK和OSCSEL置1时，从端口模式切换到外部时钟输入模式。,时钟控制,高速系统时钟控制,控制外部主系统时钟输

9、入(MOC寄存器) MSTOP清零时，允许外部主系统时钟输入。,停止内部高速振荡器,停止内部高速振荡时钟时设置过程示例 可以用如下两种方式停止内部高速振荡时钟。 执行STOP指令设置STOP模式 将RSTOP 置 1 且停止内部高速振荡时钟 (a)执行STOP指令 设置外部硬件 停止那些不能在STOP模式下使用的外部硬件。 释放待机模式后X1时钟振荡稳定时间的设置 CPU使用X1时钟时，在STOP指令执行前设置OSTS。 执行STOP指令 执行STOP指令时，系统处于STOP模式下并且停止内部高速振荡时钟。,停止内部高速振荡器,停止内部高速振荡时钟时设置过程示例 可以用如下两种方式停止内部高速振荡时钟。 执行STOP指令设置STOP模式 将RSTOP 置 1 且停止内部高速振荡时钟 (a)执行STOP指令 设置外部硬件 停止那些不能在STOP模式下使用的外部硬件。 释放待机模式后X1时钟振荡稳定时间的设置 CPU使用X1时钟时，在STOP指令执行前设置OSTS。 执行STOP指令 执行STOP指令时，系统处于STOP模式下并且停止内部高速振荡时钟。,停止内部高速振荡器,停止内部高速振荡时钟时设置过程示例 (b)通过RSTOP置1停止内部高速振荡时钟 确认CPU时钟状态(PCC和MCM寄存器) 根据CLS