Transcript UCS 時脈系統

[1219] Lecture 11
UCS(Unified Clock System)
 認識MSP430的三個系統時脈
 利用UCS中的設定，選擇三個系統時脈
的頻率
 利用DCO產生需要的時脈訊號
UCS
三個系統時脈
 MCLK: Master Clock，主時脈，提供
主系統使用的時脈。
 SMCLK: Subsystem Master Clock，子
系統時脈，提供周邊系統使用的主要
時脈
 ACLK: Auxiliary Clock，輔助系統時
脈，提供一個備用或不同速度的
時脈來源。
UCS
三個系統時脈
 MCLK: Master Clock，主時脈，提供
主系統使用的時脈。
 SMCLK: Subsystem Master Clock，子
系統時脈，提供周邊系統使用的主要
時脈
 ACLK: Auxiliary Clock，輔助系統時
脈，提供一個備用或不同速度的
時脈來源。
UCS
三個系統時脈
 三個系統時脈可以透過EVM上的
P11.0~P11.2的mux function選擇時脈
輸出，再以示波器量得。
UCS
三個系統時脈
 三個系統時脈可以透過設定
UCSCTL4暫存器，選擇時脈來源
 一共有XT1，VLOCLK，REFOCLK，
DCOCLK以及DCOCLKDIV五種時脈
來源可供選擇
 若是EVM上有安裝XT2的時脈來源，
則也能夠選擇XT2作為時脈來源
UCS
時脈來源
 XT1 提供一組32768Hz 的時脈來源
 VLOCLK 提供一組約10KHz的時脈來源
 REFOCLK係由系統內部提供的一組
32768Hz
 DCOCLK 係由FLL模組提供的DigitallyControlled Oscillator，可透過暫存器設
定產生特定的時脈
 DCOCLKDIV 係由DCOCLK產生的時脈，
再透過預除器處理後的時脈
UCS
時脈來源
 三種系統時脈的時脈源選擇完後，還可
以使用UCSCTL5將系統時脈除頻。
 除頻的選項包括:
1, 2, 4, 8, 16, 32
UCS
DCO
 Digitally-Controlled Oscillator的時脈設
定，首先是由UCSCTL3暫存器選擇參
考時脈f(FLLREFCLK)
 可以選擇以XT1CLK、REFOCLK作為
參考時脈
 若有設置XT2，則也可以選擇XT2作為
參考時脈
UCS
DCO
 在UCSCTL3的設定中，還可以設定
f(FLLREFCLK)/x的預除功能。
 x有1~16的預除選項
UCS
DCO
 選擇完預除器後，再藉由UCSCTL2設
定FLLD和FLLN
 FLLD為使用DCOCLKDIV時，用來對
DCOCLK除頻的除數，共有1、2、4、8、
16以及32可供選擇
 FLLN為FLLREFCLK的乘數。當FLLN
的值設為N時，乘數為N+1，因此即使
FLLN的值設為0，乘數亦為1
UCS
DCO
 因此，DCO設定的頻率如下:
𝑓𝐷𝐶𝑂𝐶𝐿𝐾 = 𝐷 × 𝑁 + 1 × 𝑓𝐹𝐿𝐿𝑅𝐸𝐹𝐶𝐿𝐾 ÷ 𝑛
𝑓𝐷𝐶𝑂𝐶𝐿𝐾𝐷𝐼𝑉 = 𝑁 + 1 × 𝑓𝐹𝐿𝐿𝑅𝐸𝐹𝐶𝐿𝐾 ÷ 𝑛
 設定完成之後，由於需要等待DCO穩定，
需要提供一定cycles的時間延遲
 延遲cycles數目公式為:
𝑛 × 32 × 32 ×
𝑓𝑀𝐶𝐿𝐾
𝑓𝐹𝐿𝐿𝑅𝐸𝐹𝐶𝐿𝐾
UCS
OFIFG
 為了掌握各種被選用的時脈來源是否有
正常運作，系統提供了UCSCTL7暫存
器提供XT2、XT1HF、XT1LF以及DCO
等時脈源的Fault Flag(FFG)
 當選用的時脈不穩定，或參數有誤時，
FFG會升起，同時升起SFRIFG1中的
OFFG bit
 FFG皆能夠透過軟體清除，然而
若錯誤狀況未排除，則會重複升起
UCS
暫存器
 UCSCTL1
UCS
暫存器
 UCSCTL2
UCS
暫存器
 UCSCTL3
UCS
暫存器
 UCSCTL4
UCS
暫存器
 UCSCTL4
UCS
暫存器
 UCSCTL5
UCS
暫存器
 UCSCTL5
UCS
暫存器
 UCSCTL5
UCS
暫存器
 UCSCTL6
UCS
暫存器
 UCSCTL7
Example
範例1
 利用P11.0~P11.2觀察三種系統時脈
 ACLK、SMCLK與MCLK使用預設的
XT1、DCOCLK與DCOCLKDIV
 以迴圈閃爍D3顯示系統時脈皆正常運作
 範例程式下載
Example
範例2
 設定DCOCLK為特定時脈，供MCLK與
SMCLK使用
 範例程式下載
Exercise
練習1
 參考範例1，設定
ACLK = VLOCLK
SMCLK=REFOCLK
MCLK=DCOCLKDIV
 以UCSCTL5將 MCLK除2
 觀察輸出時脈以及D3閃爍的情形
教學評鑑
請由興大入口網站登入
 左側選單→教學評量與填答
 微處理機實驗 填答評量
Exercise
 完成後，找到專案裡面的source file，以附
檔形式寄到 [email protected]，並在
主旨中註明姓名、系級與學號，
source檔名稱請利於辨識。
EX:
 主旨:
微處理機實習 LAB3 王大明 電機碩二 7101064123
Appendixes
附件
 LCD.h
 附件下載