MPC5744P-时钟模块

1.时钟结构图

2.时钟分配

有三种方式可为5744提供时钟源，分别为外部有源晶振、外部无源晶振和内部16MHz RC晶振。其中16MHz内部RC晶振一般作为PLL或外部晶振失效情况下的备用时钟，系统复位后5744默认选择16MHz内部RC晶振作为时钟源。5744内含有PLL0和PLL1两个PLL，PLL0输出为PLL0_PHI、PLL0_PHI1,PLL1输出为PLL1_PHI，其中PLL0_PHI1还可以作为PLL1的输入时钟。选择的时钟源经过PLL后可为系统和片内外设提供时钟。系统和片内外设可利用对应AUX Clock Selector选择不同的时钟源，在选择好时钟源之后可根据对应的Divider分频器来获取不同频率的时钟。

3.频率限制

5744对系统和片内外设时钟做了限制，在设置时不应超过对应的时钟限制值，各个模块的最高时钟频率如下：

4.时钟选择和分频因子

5744利用MC_CGM模块对系统和片内外设进行时钟源的选择和分频因子的设置，主要包含图1中的各个AUX Clock Selector和Divider。

5.系统时钟配置

1.Mode Entry Module(MC_ME)

5744可对各个模块进行使能和失能以进行能耗管理，默认情况下一些模块处于失能状态，在使用该模块时需要对其使能。5744通过Mode Entry Module(MC_ME)对各个片内外设模块进行管理。MC_ME的模块如下：

5744一共有RESET、TEST、SAFE、DRUN、RUN0-3、HALT0、STOP0等运行模式，其中RESET_FUNC、SAFE、 DRUN、 RUN0、 RESET_DEST模式总是使能，若使用其他模式需要实时MC_ME_ME使能。各个模式可以互相转换，可以通过MC_ME_MODEx_MC寄存器对外设有不同的设置。在系统时钟设置时，我们应先选择想要的运行模式，然后设置对应的MC_ME_MODEx_MC寄存起对外设配置，然后转换到对应的运行模式。

2.PLL配置

由图3 MC_ME模块图可知外部晶振XOSC、PLL0和PLL1由MC_ME控制，PLL0、PLL1的时钟源选择有MC_CGM控制，则PLL配置步骤如下：

1）选择运行模式；

2）关闭XOSC、PLLs(配置MC_ME.MODEx_MC寄存器，MODEx为1中所选的运行模式)

3）配置分频和倍频因子（配置PLLDIG_PLL0DV、PLLDIG_PLL1DV寄存器）；

4）利用MC_CGM模块选择时钟源（配置MC_CGM.ACx_SC）;

5）利用MC_ME使能对应模块（XOSC、PLLs）;

6）进行模式转换。

3.PLL参数的计算

5744对PLL的输入输出频率有所限制，PLL0的输入频率应为8~56MHz，输出应为4.762~625MHz；PLL1的输入频率应为37.5~78.125MHz，输出应为4.764~625MHz，此外还有一个重要限制为PLL内部Fvco的频率范围为600~1250MHz 。

PLL0的计算公式如下：

其中fpll0_ref为PLL0所选时钟源的时钟频率，fpll0_phi,fpll0_phi1分别为PLL0输出PHI和PHI1非频率

PLL1的计算公式如下：

其中fpll1_ref为PLL1的输入时钟频率，若不使能PLLDIG_PLL1FD寄存器，默认情况下不使能，则PLL1计算公式可简化为

fpll1_VCO = fpll1_ref × PLL1DV[MFD]

fpll1_phi = fpll1_ref × PLL1DV[MFD] / ( 2 * PLL1DV[RFDPHI ] )

4.示例代码

/******************************************** 函数名       CLOCK_Config_System_180mhz* 功能         配置系统时钟为180mhz* 输入参数     无* 返回值       无* 示例         CLOCK_Config_System_180mhz();//配置系统时钟为180mhz********************************************/
static void CLOCK_Config_System_180mhz()
{//PLL0设置MC_ME.RUN0_MC.R&=0xFFFFFF9F;  //关闭PLL0，XOSC,需以字访问//PLL0分频倍频因子配置//配置Fpll0_phi=Fref*MFD/(PREDIV*RFDPHI)=40*24/(2*4)=120Mhz//配置Fpll0_phi1=Fref*MFD/(PREDIV*RFDPHI*2)=40*24/(2*8)=60MhzPLLDIG.PLL0DV.B.MFD=24;       PLLDIG.PLL0DV.B.PREDIV=2;PLLDIG.PLL0DV.B.RFDPHI=4;     PLLDIG.PLL0DV.B.RFDPHI1=8;    MC_CGM.AC3_SC.B.SELCTL=1;     //选择XOSC作为PLL0时钟MC_ME.RUN0_MC.R|=0x00000020;  //打开XOSC,需以字访问MC_CGM.AC4_SC.B.SELCTL=3;     //选择PLL0_PHI1作为PLL1时钟源MC_ME.RUN0_MC.R|=0x00000040;  //打开PLL0,需以字访问//模式转换//选择目标运行模式为RUN0，并设置KEY,该寄存器只能以字访问MC_ME.MCTL.R = 0x40005AF0;	//选择目标运行模式为RUN0，并设置反转KEY,该寄存器只能以字访问	    MC_ME.MCTL.R = 0x4000A50F;		  while(MC_ME.GS.B.S_MTRANS);while(MC_ME.GS.B.S_CURRENT_MODE!=4); //转换到RUN0模式并等待模式转换完成//PLL1设置MC_ME.RUN0_MC.R&=0xFFFFFF7F;  //关闭PLL1/PLL1分频倍频因子设定//配置Fpll1_phi=Fref*MFD/(RFDPHI*2)=60*18/(2*3)=180MhzPLLDIG.PLL1DV.B.MFD=18;       PLLDIG.PLL1DV.B.RFDPHI=3;     //设置运行外设配置模式寄存器0，表示外设全模式运行，不同外设可选择不同的配置寄存器//该寄存器有8个MC_ME.RUN_PC[0].R=0x000000FE; MC_ME.RUN0_MC.R|=0x00000080;  //打开PLL1,需以字访问MC_ME.RUN0_MC.R&=0xFFFFFFF0;MC_ME.RUN0_MC.R|=0x00000004;   //选择PLL1_PHI作为系统时钟源,需以字访问//模式转换//选择目标运行模式为RUN0，并设置KEY,该寄存器只能以字访问MC_ME.MCTL.R = 0x40005AF0 ;//选择目标运行模式为RUN0，并设置反转KEY,该寄存器只能以字访问MC_ME.MCTL.R = 0x4000A50F;while(MC_ME.GS.B.S_MTRANS);while(MC_ME.GS.B.S_CURRENT_MODE!=4); //转换到RUN0模式并等待模式转换完成//等待XOSC、PLL0、PLL1稳定while((!MC_ME.GS.B.S_XOSC)||(!MC_ME.GS.B.S_PLL0)||(!MC_ME.GS.B.S_PLL1)); }

6.片内外设时钟配置

在系统时钟配置完成后，需要进行片内外设时钟的配置，片内外设的时钟结构如下图：

由于大部分外设挂在外设桥上，所以通过配置外设桥即可。ADC模块除了需要配置外设桥，还需要配置单独ADC_CLK时钟。

在系统时钟配置完成的情况下，外设时钟只需要通过选择时钟源，设置分配因子即可获得所需频率的时钟，则配置步骤如下：

1）通过MC_CGM.ACx_DCx使能分频因子并设置分频因子数值。

2）通过MC_CGM.ACx_SCx_选择所采用的时钟源。

所需要的Aux Clock Selector和Aux Clock Divider可根据所配置的外设在图1查得。

1.外设桥时钟配置

由于外设桥时钟源直接选为系统时钟，故不需要进行时钟源的选择，直接对分频寄存器进行操作即可，代码如下：

*************************************** 函数名         CLOCK_Config_Peripheral_Bridge_45mhz* 功能           配置外设桥时钟频率为45mhz* 输入参数       无* 返回值         无* 示例           CLOCK_Config_Peripheral_Bridge_45mhz();//配置外设桥频率为45mhz*/
static void CLOCK_Config_Peripheral_Bridge_45mhz()
{//该寄存器只能以字访问，设置PA_CLK=PB_CLK=SYS_CLK/(3+1)=180mhz/4=45mhz//PB_CLK,PA_CLK频率最高为45mhzMC_CGM.SC_DC0.R=0x80030000;   
}

2.ADC_CLK的配置

ADC模块除一般外设桥时钟外，还需配置ADC_CLK时钟，代码如下：

/*************************************** 函数名         CLOCK_Config_ADC_60mhz* 功能           配置ADC模块时钟频率为60mhz* 输入参数       无* 返回值         无* 示例           CLOCK_Config_ADC_60mhz();//配置ADC模块时钟频率为60mhz*/
static void CLOCK_Config_ADC_60mhz()
{//使能DC0，DIV=1,CLK_ADC=CLK_PLL0_PHI/(1+1)=120Mhz/2=60mhzMC_CGM.AC0_DC2.R=0x80010000;  MC_CGM.AC0_SC.B.SELCTL=2;     //选择PLL0 PHI作为时钟源
}