Управление тактированием

Материал из MIK32 микроконтроллер
Версия от 12:12, 16 июля 2024; Baryshev (обсуждение | вклад) (Исправлены опечатки и ошибки переноса.)
(разн.) ← Предыдущая версия | Текущая версия (разн.) | Следующая версия → (разн.)

В основе работы любого микроконтроллер лежит процесс тактирования.

Тактирование - это процесс подачи тактовых импульсов генератором.

Этот процесс необходим для синхронизации всех процессов в мк

Тактовая частота микроконтроллера - количество тактов, которые выполняет микроконтроллер, в секунду. От частоты зависит эффективность микроконтроллера.

Чем больше тактовая частота МК, тем большее количество операций он может выполнить за одну секунду. Она определяет порядок и скорость выполнения операций устройства.


Схема тактирования

Схема тактирования .jpg


Тактовые импульсы можно подавать двумя способами через внутренней и внешний генератор.

Существует несколько типов тактовых резонаторов:

  1. RC-цепи
  2. Керамичсекие резонаторы
  3. Кварцевые резонаторы

Микроконтроллер MIK32 оснащен четырьмя генераторами, два на основе внешнего кварцевого резонатора и два на встроенном контуре RC.

  • Внешние генераторы
    • OSC32K – генератор с выводами для подключения внешнего часового кварцевого резонатора;
    • OSC32M – генератор с выводами для подключения внешнего кварцевого резонатора для тактирования системы с частотой от 1 до 32 МГц (генератор по-умолчанию);
  • Внутренние генераторы
    • HSI32M – встроенный генератор с частотой 32 МГц с возможностью корректировки частоты;
    • LSI32K встроенных генератора с частотой 32 кГц с возможностью корректировки частоты;
  • монитор частоты, предназначен для контроля состояния источников тактирования во время работы микроконтроллера;


Управление тактированием

Для выбора источников тактирования, задания делителей частоты, управлением HSI32M и OSC32M используются регистры модулей PowerManager и WakeUp.

Для управления тактированием часов реального времени и управлением LSI32K и OSC32K используются регистры модуля WakeUp.

При включении питания и по внешнему сбросу:

  • тактирование осуществляется от внешнего осциллятора 32 МГц (OSC32M);
  • значения делителей шин AHB, APB_M, APB_P равны 0, то есть указанные шины работают на частоте осциллятора;
  • тактирование RAM, EEPROM, SPIFI, PowerManager, WakeUp включено, тактирование остальных устройств выключено;
  • тактирование сторожевого таймера осуществляется от встроенного осциллятора 32 МГц;
  • внешние осцилляторы OSC32K и OSC32M включены. Перед использованием внешнего осциллятора его необходимо включить записью «0» в поле OCS32M;

Перед использованием внешнего осциллятора его необходимо включить запи- сью «0» в поле OCS32M_en регистра Generator блока WakeUp.

При необходимости, для снижения потребления встроенный осциллятор 32 MГц выключен путем записи «1» в поле RC32M_en регистра Generator блока PM.

Для подстройки встроенного осциллятора HSI32M используются поправочные коэффициент с допустимым значением от 0 до 255.

Для подстройки встроенного осциллятора LSI32K используются поправочные коэффициент с допустимым значением от 0 до 255.

Описание полей регистров модуля WU для управления тактированием пред- ставлено в таблице 1.

Описание полей регистров модуля PM для управления тактированием представлено в таблице 2.

Таблица 1. Регистры и поля управления тактированием модуля WU

Регистр Смешение Обозначение Номер разряда Описание
CLOCKS_SYS 0х14 OSC32M_EN [0] Включение/отключение внешнего осцилятора

0 – включение; 1 – отключение

HSI32M_EN [1] Включение/отключение HSI32M

0 – включение; 1 – отключение

ADJ_HSI32M [9:2] Поправочные коэффициенты HSI32M
FORCE_32K_CLK [11:10] Принудительное переклю- чение на опорный источник для монитора частоты

2’b01 – принудительно выбран OSC32K 2’b10 – принудительно выбран LSI32K

CLOCKS_BU 0х10 OSC32K_EN [0] Включение/отключение внешнего осцилятора на 32 KГц

0 – включение; 1 – отключение

LSI32K_EN [1] Включение/отключение LSI32К

0 – включение; 1 – отключение

ADJ_LSI32K [9:6] Поправочные коэффициенты LSI32К
RTC_CLK_MUX [11:10] Выбор источника тактирования часов реального времени:

0x1 – внутренний LSI32К; 1x2 – внешний осциллятор OSC32K

OSC32K_SM [14] Режим повышенного потребления, активный уровень “0” для OSC32K

Таблица 2. Регистры управления тактированием модуля PM

Регистр Смешение Обозначение Номер разряда Описание
DIV_AHB 0x00 DIV_AHB [7:0] Делитель частоты AHB
DIV_APB_M 0x04 DIV_APB_M [7:0] Делитель частоты APB_M
DIV_APB_P 0x08 DIV_APB_P [7:0] Делитель частоты APB_P
AHB_MUX 0x24 AHB_CLK_MUX [1:0] Выбор источника тактирования системы:

0 – внешний OSC32M; 1 – внутренний OSC32M; 2 – внешний OSC32K; 3 – внутренний OSC32К

FORCE_MUX [3] Запрет на принудительное переключение с выбранеого источника тактирования при пропадании тактирования
WDT_CLK_MUX 0x28 WDT_CLK_MUX [1:0] Выбор источника тактирования сторожевого таймера:

0 – внешний OSC32M; 1 – внутренний HSI32M; 2 – внешний OSC32K; 3 – внутренний LSI32К;

CLK_AHB_SET

CLK_AHB_CLEAR

0x0C

0x10

CLK_AHB_SET

CLK_AHB_CLEAR

[7:0] Управление тактированием устройств на шине AHB.

Запись «1» в CLK_AHB_SET включает тактирования, запись «1» в CLK_AHB_CLEAR отключает тактирование. Каждому биту соответствует одно устройство: 0 – Ядро; 1 – RAM; 2 – EEPROm; 3 – SPIFI; 4 – DMA; 5 – TCB; 6 – ускоритель криптографии; 7 – CRC32

CLK_APB_M_SET

CLK_APB_M_CLEAR

0x14

0x18

CLK_APB_M_SET

CLK_APB_M_CLEAR

[8:0] Управление тактированием устройств на шине APB_M.

Запись «1» в Clk_ APBm_Set включает тактирование, запись «1» в CLK_APB_M_CLEAR отключает тактирование.

Каждому биту соответствует одно устройство:

0 – Блок управления питанием (PM - Power Monitor);

1 – контроллер прерываний;

2 – таймер32_0;

3 – контроллер выводов;

4 – Сторожевой таймер шины

5 – OTP;

6 – монитор питания системного домена

7 – блок WU батарейного домена

8 – RTC батарейного домена

CLK_APB_P_SET

CLK_APB_P_CLEAR

0x1C

0x20

CLK_APB_P_SET

CLK_APB_P_CLEAR

[16:0] Управление тактированием устройств на шине APB_P.

Запись «1» в Clk_ APBp_Set включает тактирование, запись «1» в CLK_APB_P_CLEAR отключает тактирование.

Каждому биту соответствует одно устройство:

0 – сторожевой таймер;

1 – UART_0;

2 – UART_1;

3 – таймер16_0;

4 – таймер16_1;

5 – таймер16_2;

6 – таймер32_1;

7 – таймер32_2;

8 – SPI_0;

9 – SPI_1;

10 – I2C_0;

11 – I2C_1;

12 – GPIO_0;

13 – GPIO_1;

14 – GPIO_2;

15 – регистры аналоговых блоков;

16 – схема формирования прерываний GPIO

Источник — http://wiki.mik32.ru/index.php?title=Управление_тактированием&oldid=2269