MSP430FR6989单片机学习之系统时钟

今天继续跟大家分享MSP430FR6989系列教程的系统时钟

教程用到的硬件平台：TI官方的MSP430FR6989 LaunchPad

编译器：IAR For MSP430。

1，系统时钟源的种类

MSP430FR6989有五个时钟源，分别如下：

• LFXTCLK：低频振荡器，例如32.768kHz晶振。可以通过软件配置由外部方波信号驱动。
• HFXTCLK：高频振荡器， 4 MHz - 24 MHz 范围内晶振使用。可以通过软件配置由外部方波信号驱动。
• DCOCLK：具有可选频率的内部数控振荡器 (DCO)
• VLOCLK：典型频率为 10 kHz 的内部超低功耗低频振荡器
• MODCLK：典型频率为 5 MHz 的内部低功耗振荡器。

大家可以根据项目的需求配置时钟源，在LaunchPad开发板中外部时钟使用LFXTCLK外接32.768k的晶振，原理图如下：

2，系统时钟信号

对于MSP430FR6989单片机，一共有五种时钟信号，如下所示：

• ACLK： 辅助时钟。 一般用于低速外设。
• MCLK： 主时钟。 用于CPU和系统使用。
• SMCLK： 子系统主时钟。 一般用于高速外设。
• MODCLK：模块时钟。 一般用于低功耗下高速外设模块使用。
• VLOCLK： VLO 时钟。 一般用于低功耗下低速外设模块使用。

3，寄存器配置IO口实现外部时钟输入

LFXTCLK时钟连接到PJ4、PJ5上，我们需要将PJ4、PJ5配置为主功能模式，可以通过PxSEL1和PxSEL0配置IO口的功能，如下图所示：

实现主功能，只需要将PxSEL1配置为0，PxSEL0配置为1即可，代码如下：

/* 外部引脚32.768k使能 */ 
PJSEL0 |= BIT4;    
PJSEL1 &= ~BIT4;


PJSEL0 |= BIT5;    
PJSEL1 &= ~BIT5;

4，配置DCO时钟以及配置时钟源

接下来我们需要配置内部DCO时钟供以MCLK和SMCLK使用，在配置时钟之前，我们需要先进行时钟配置的解锁，通过寄存器CSCTL0配置，如下：

CSCTL0寄存器的高位要写入A5h才可以进行配置，配置如下：

/* 使能时钟寄存器设置 */ 
    CSCTL0_H = CSKEY_H;    // 将寄存器的高8位，配置为A5h

我们找到头文件中定义CSKEY_H可以看到，CSKEY_H即为A5h，头文件中已经定义好了，方便程序的编写以及后续对于程序的阅读。如下所示：

当然，程序也可以如下编写，是跟上面的是一样的 ：

/* 使能时钟寄存器设置 */ 
CSCTL0 = CSKEY;      // 将寄存器的高8位，配置为A5h

解锁完成之后，我们就要进行DCO的频率配置，这里我们选择8M时钟，配置寄存器CSCTL1选择频率，配置DCOFSEL位为6，即为选择8M时钟，如下：

代码配置如下：

CSCTL1 = DCOFSEL_6;              // DCO = 8M

当我们选择更高的频率时，比如16M频率，那么我们需要将DCORSEL位置1，然后在选择DCOFSEL为第四位即可，即：

CSCTL1 = DCORSEL + DCOFSEL_4;              // DCO = 16M

接下来就是为系统时钟分配时钟源，我们ACLK选择LFXTCLK，SMCLK选择DCOCLK，MCLK选择DCOCLK，直接通过CSCTL2寄存器进行配置即可，寄存器介绍如下：

代码的编写就要简单的多，而且一眼就可以看懂，如下所示：

/* ACLK = LFXT ，SMCLK和MCLK=DCO */
    CSCTL2 = SELA__LFXTCLK + SELS__DCOCLK + SELM__DCOCLK;

然后就是关于系统时钟的分频，比如说8MHz频率，经过2分频后就是4MHz用于系统分频的寄存器是CSCTL3，如下图所示：

这里我们不进行分频，直接CSCTL3 = 0；即可。

比如SMCLK要进行2分频的话，代码的编写如下：

CSCTL3 = DIVS_1;     // ACLK/MCLK 分频=1   SMCLK 分频=2

最后，我们要选择时钟源的开关，比如我们没有用到HFXTCLK和VLOCLK，我们将其关闭，对于使用到的LFXTCLK，我们需要配置一下驱动电流，这里我们没有调试低功耗，可以先将其设置为最大强度的驱动电流。如下：

当然最后不能忘记，锁定寄存器，只要不是A5h即可。代码如下：

CSCTL4 = HFXTOFF + VLOOFF + LFXTDRIVE_3;   // 关闭HFXT VLO ，打开LFX

5，代码实现

void Initial_Clock(void)
{
    /* 外部32.768k使能 */ 
    PJSEL0 |= BIT4;    
    PJSEL1 &= ~BIT4;

    PJSEL0 |= BIT5;    
    PJSEL1 &= ~BIT5;
    /* 使配置完成的IO口生效，从LPMx.5退出 */
    PM5CTL0 &= ~LOCKLPM5;

  /* 使能时钟寄存器设置 */ 
    CSCTL0_H = CSKEY_H;  

    CSCTL1 = DCOFSEL_6;                                     // DCO = 8M
    CSCTL2 = SELA__LFXTCLK + SELS__DCOCLK + SELM__DCOCLK;   // ACLK = LFXT ，SMCLK和MCLK=DCO
    CSCTL3 = 0;                                             // ACLK/SMCLK/MCLK 分频=1
    CSCTL4 = HFXTOFF + VLOOFF + LFXTDRIVE_3;                // 关闭HFXT VLO ，打开LFXT


  /* 禁止时钟寄存器设置 */ 
    CSCTL0_H = 0;       
｝