MSP430F149学习笔记之基本时钟模块问题

贪狼lyb

1. MSP430F149

　　　
　　　从图一可以看出MSP430F1XX系列单片机的基本时钟模块有三个时钟输入源：
　　　LFXT1CLK：低频时钟源，由32KHZ晶体、标准晶体或者陶瓷谐振器，外部450K~8M的时钟源产生。
　　　XT2CLK：高频时钟源，由标准晶体或者陶瓷谐振器、外部450K~8M的时钟源产生。
　　　DCOCLK：数字控制RC振荡器，经常用作系统和外设的时钟信号，DCOCLK可以用作MCLK和SMCLK，但由于RC振荡器DCO的频率会因温度和电压的不同而变化，导致输出频率不稳定。MSP430F1XX系列单片机的时钟模块则需要通过软件调整DCO频率。
　　　基础时钟模块可以提供三种时钟信号：
　　　ACLK辅助时钟：由LFXT1CLK经1，2，4，8分频后得到，可由软件选作各外围模块的时钟信号，一般用于低速外设。
　　　MCLK 系统时钟：可由软件选择来自LFXT1CLK，XT2CLK，DCOCLK三者之一，然后经1，2，4，8分频得到，主要用于CPU和系统。
　　　SMCLK  子系统时钟：可由软件选择来自LFXT1CLK，DCOCLK，或者XT2CLK或DCOCLK（有具体器件决定），然后经过1、2、4、8分频得到。主要用于高速外围模块。
2.低速晶体振荡器
　　　MSP430单片机的每一种该器件中含有低速晶体振荡器（LFXT1），满足了低功耗及使用32 768HZ晶振的要求。晶振只需要经过XIN和XOUT两个引脚连接在一起，不需要其他外部器件。
　　　LFXT1震荡发生器在发生有效PUC信号后开始工作，一次有效PUC信号可以将SR寄存器（状态寄存器）中的OscOff位复位，即允许LFXT1来工作。
　　　LFXT1震荡发生器默认工作在低频模式，即32 768HZ。也可以通过外接450KHZ~8MHZ的高速晶体振荡器或者陶瓷谐振器工作在高频模式，这是两个引脚还要外接电容，电容大小根据晶体或者谐振特性来选择。
　　　如果LFXT1CLK信号没有用做SMCLK或MCLK信号，可以用软件将OSOFF位置置位以禁止LFXT1工作。
3.高速晶体振荡器
　　　高速振荡器一般称为第二振荡器XT2，它产生的时钟信号为XT2CLK。其工作特性与果LFXT1振荡器工作在高频模式时类似。如果XT2CLK信号没有用做SMCLK和MCLK时钟信号，可用控制位XT2OFF关闭XT2。
4.DCO振荡器
　　　MSP430单片机的两个外部振荡器产生的时钟信号经过1、2、4、8分频后作为系统主时钟MCLK。当振荡器失效后，DCO振荡器会自动被选为MCLK的时钟源，因此由振荡器失效引起的NMI中断请求可以得到相应，甚至在单片机关闭的情况下也能得到处理。MSP430可以让人已被允许的中断请求在低功耗模式下得到服务，甚至在LPM4模式下（所有振荡器停止工作，CPU、MCLK、SMCLK、ACLK处于禁止状态）。MCLK在中断服务是时自动有效。
　　　DCO振荡器是一个可数字控制的RC振荡器，它的频率随供电电压、环境温度变化而具有一定的不稳定性。MSP430可以通过擦偶偶寄存器软件来增强振荡器频率的稳定性。当DCO信号没有用作SMCLK和MCLK时钟信号时，可以通过控制位SCG0关闭直流发生器，直流发生器消耗的电流定义了DCOCLK的基本频率。
　　　在MSP430F149单片机里面，时钟模块的控制由DCOCTL、BCSCTL1、BCSCTL2这三个寄存器来完成。
（1）、DCO控制寄存器
Bit7        Bit6        Bit5        Bit 4        Bit3        Bit2        Bit1        Bit0
DCO.2        DCO.1        DCO.0        MOD.4        MOD.3        MOD.2        MOD.1        MOD.0
　　　DCO.0~ DCO.2  定义8种频率之一，可分段调节DCOCTL频率，相邻两种品茶为10%。而频率由注入直流发生器的电流定义。
　　　MOD.0 ~MOD.4  定义在32个DCO周期中插入的Fdco+1周期的个数，而在余下的DCO周期中位Fdoc周期，控制切换DCo和DCO+1选择的两种频率。如果DCO的常数为七，表示已经选择了最高频率，此时MOD.0 ~MOD.4不能进行频率的调整。
（2）基本时钟系统控制寄存器1
Bit7        Bit6        Bit5        Bit 4        Bit3        Bit2        Bit1        Bit0
ST2OFF        XTS        DIVA.1        DIVA.0        XT5V        RSEL.2        RSEL.1        RSEL.0
　　
ST2OFF： 控制XT2振荡器的开启和关闭
　　ST2OFF=0，XT2振荡器开启；
　　ST2OFF=1，XT2振荡器关闭。
　　
XTS： 控制LFXT1CLK的工作模式，选择需要结合实际晶振的连接情况。
　　XTS=0，LFXT1CLK工作在低频模式（默认低频模式）；
　　XTS=1  LFXT1CLK工作在高频模式（必须连接相应的高频晶振才行）。
DIVA.1        和DIVA.0  控制ACLK分频关系

DIVA.1        DIVA.0        模式
0        0        不分频
0        1        2分频
1        0        4分频
1        1        8分频

XT5V    此位置置0.
RSEL.2、RSEL.1和RSEL.0   三个控制摸个内部电阻以决定标称频率。

        000表示最低的标称频率
　　　111表示最高的标称频率
　　　
通过RSEL.0~ RSEL.2和DCO.0~ DCO.2调节DCO的频率如图二所示：

（3）基本时钟系统控制寄存器2
Bit7        Bit6        Bit5        Bit 4        Bit3        Bit2        Bit1        Bit0
SELM.1        SELM.0        DIVM.1        DIVM.0        SELS        DIVS.1        DIVS.0        DCOR

SELM.1和SELM.0     选择MCLK时钟源。

SELM.1        SELM.0        模式
0        0        时钟源为DCOCLK（默认时钟源）
0        1        时钟源为DCOCLK
1        0        时钟源为XT2CLK
1        1        时钟源为LFXTICLK

DIVM.1和DIVM.0      选择MCLK分频。

DIVM.1        DIVM.0        模式
0        0        1分频（默认MCLK=DCOCLK）；
0        1        2分频
1        0        4分频
1        1        8分频

SELS    选择SMCLK时钟源

        默认的时钟源为DCOCLK；

DIVS.1        DIVS.0选择SMCLK分频

DIVS.1        DIVS.0        模式
0        0        分频（默认SMCLK=MCLK）；
0        1        2分频
1        0        4分频
1        1        8分频

DCOR    选择DCO电阻，内部电阻或外部电阻

        PUC信号之后，DCOCLK被自动选做MCLK时钟信号，根据需要，MCLK的时钟源可以另外设置为LFXT1或者XT2，设置顺序如下：
复位OSCOFF；
清楚OFIFG；
演示等待至少50us
再次检查OFIFG，如果仍然复位，则重复3、4步骤，知道OFIFG=0为止。