Hi3061M开发板——系统时钟频率

news2024/11/28 7:34:21

这里写目录标题

- 前言
- MCU时钟介绍
- PLL
- CRG_ConfigPLL时钟配置
- 另附完整系统时钟结构图

前言

Hi3061M使用过程中，AD和APT输出，都需要考虑到时钟频率，特别是APT，关系到PWM的输出频率。于是就研究了下相关的时钟。

MCU时钟介绍

MCU共有三个源时钟：HOSC、LOSC和XTAL。

HOSC是MCU集成的高精度高速振荡器，提供25MHz时钟clk_hosc。clk_hosc是MCU CORE电源域的默认时钟。

LOSC是MCU集成的低速振荡器，提供32kHz时钟clk_losc。clk_losc是MCU AON电源域的默认时钟，也为IWDG（Independent Watch Dog）模块提供计数时钟。

XTAL支持高速外部晶体或外部时钟源，提供4MHz ~ 30MHz时钟clk_xtal。

clk_hosc是MCU CORE电源域的默认时钟，说明系统的主要时钟是clk_hosc，也就是25MHz。
当然，之后还需要经过PLL锁相环来进行调节频率提供给外设工作时钟。

PLL

PLL
由上图是Hi3061M系统的时钟图，PLL部分，由上节我们知道，数据选择器（MUX）将会选择clk_hosc作为主要时钟，也就是25MHz。
之后会先经过prediv前置分频器进行分频后，再通过反馈分频器fbdiv进行倍频处理，再通过后面两个后置分频器进行分频作为两个工作时钟提供给外设。
对应的数据选择器和分频器都可以通过寄存器进行配置，软件进行设置。
在system_init.c文件中通常有一个相关时钟配置的函数CRG_Config如下：

BASE_StatusType CRG_Config(CRG_CoreClkSelect *coreClkSelect)
{
    CRG_Handle crg;
    crg.baseAddress     = CRG;
    crg.pllRefClkSelect = CRG_PLL_REF_CLK_SELECT_HOSC;
    crg.pllPreDiv       = CRG_PLL_PREDIV_4;
    crg.pllFbDiv        = 48; /* PLL Multiplier 48 */
    crg.pllPostDiv      = CRG_PLL_POSTDIV_2;
    crg.coreClkSelect   = CRG_CORE_CLK_SELECT_PLL;
    crg.handleEx.pllPostDiv2   = CRG_PLL_POSTDIV2_3;
    crg.handleEx.clk1MSelect   = CRG_1M_CLK_SELECT_HOSC;
    crg.handleEx.clk1MDiv = (25 - 1); /* The 1 MHz freq is equal to the input clock frequency / (clk_1m_div + 1). 25 is the div of the clk_1m in CLOCK. */

    if (HAL_CRG_Init(&crg) != BASE_STATUS_OK) {
        return BASE_STATUS_ERROR;
    }
    *coreClkSelect = crg.coreClkSelect;
    return BASE_STATUS_OK;
}

改函数会在初始化时进行调用，当然似乎是上电会自动运行的，并没有在用户main中初始化调用，具体也没有仔细研究。在下面的函数中进行调用了。chipinit.c中

void Chip_Init(void)
{
    CRG_CoreClkSelect coreClkSelect;
    /* Config CRG */
    if (CRG_Config(&coreClkSelect) != BASE_STATUS_OK) {
        Chip_InitFail();
    }

CRG_ConfigPLL时钟配置

接下来详细分析下CRG_Config函数中相关频率的选择和分频。

crg.pllRefClkSelect = CRG_PLL_REF_CLK_SELECT_HOSC;
//图中第一个选择器，系统时钟源选择,clk_hosc,25MHz.
crg.pllPreDiv       = CRG_PLL_PREDIV_4;
//前置分频器，4分频，25/4MHz
crg.pllFbDiv        = 48; /* PLL Multiplier 48 */
//反馈分频器，48倍频，25/4*48 = 300MHz
crg.pllPostDiv      = CRG_PLL_POSTDIV_2;
//后置分频器，2分频，300/2 = 150MHz 
crg.coreClkSelect   = CRG_CORE_CLK_SELECT_PLL;
//系统时钟选择，选择为经过PLL后置分频输出的时钟，也就是150MHz 
crg.handleEx.pllPostDiv2   = CRG_PLL_POSTDIV2_3;
//后置分频器，3分频，300/3 = 100MHz 主要用于ADC