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2. 2.1振荡器

LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器包括 3 个独立的振荡器,分别为主振荡器(osc_clk)、内部RC振荡器(irc_clk)和RTC振荡器(rtc_clk)。每个振荡器可根据特定的应用要求来选用,图 2-2 给出了每种振荡器生成不同时钟信号的过程。

图 2-2 LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器的时钟产生

复位后,LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器自动选择内部RC振荡器作为系统的时钟源,用户可以通过软件方式修改时钟源来选择寄存器。这使得微控制器能在没有外部晶振的情况下运行,并允许Boot Loader代码在一个已知的频率下运行。

1.内部RC振荡器

内部RC振荡器(IRC)既可以用做看门狗定时器的时钟源,也可以用做驱动PLL0 和CPU的时钟源。IRC的精度达不到USB接口的时间基准精度要求(USB接口需要一个更精确的时间基准以遵循USB规范)。而且如果CAN的波特率高于 100kbit/s,则IRC不应用于CAN模块。IRC的额定频率为 4MHz。

上电或任何芯片复位时,LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器使用IRC作为时钟源。此后,软件可将其切换为另一种可用的时钟源。

2.主振荡器

主振荡器(外部晶体振荡器)可以用做CPU的时钟源(不管是否使用PLL0)。主振荡器工作在 1~24MHz下。该频率可通过主PLL(PLL0)来提高,其值可高达CPU操作频率的最大值。振荡器的输出称为osc_clk。PLLCLKIN可用于PLL0 输入时钟的选择。为了便于频率公式的书写及本节的描述,将ARM处理器时钟频率称为CCLK。在PLL0 有效并连接前,PLLCKIN和CCLK的频率值相同。

LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器的振荡器可工作在两种模式下:从属模式和振荡模式。

在从属模式下,输入时钟信号应该与一个 100pF的电容(图 2-3(a)中的C c )相连,其幅值至少为 200mV rms 。在这种配置下,XTAL2 引脚可以不连接。

振荡模式下使用的外部元件和模型如图 2-3 的(b)和(c),以及表 2-2 和表 2-3 所示。由于片内集成了反馈电阻,所以只需要在外部连接一个晶体和电容C x1 、C x2 就可以形成基本模式的振荡电路(基本频率用L、C L 和R s 来表示)。图 2-3(c)中的电容C p 是并联封装电容,其值不能大于 7pF。参数 F osc C L R s C p 都由晶体制造商提供。

图 2-3 振荡器模式和模型

表 2-2 振荡模式下C X1 、C X2 的建议取值(晶体和外部元件参数)、低频模式(OSCRANGE=0)

表 2-3 振荡模式下C X1 、C X2 的建议取值(晶体和外部元件参数)、高频模式(OSCRANGE=1)

由于芯片操作总是从内部RC振荡器开始的,且主振荡器在某些应用中并没有使用,所以主振荡器只能由软件请求来启动。通过把SCS寄存器中的OSCEN(SCS[5])置位可实现这种操作。主振荡器提供了一个状态标志(SCS[6]),使得程序可据此得知振荡器何时可用。待确定振荡器运行稳定后,软件可控制SCS[5]切换为主振荡器模式使其作为时钟源。在启动主振荡器之前,频率范围必须通过配置SCS寄存器中的OSCRANGE(SCS[4])位来选择。

3.RTC振荡器

RTC振荡器可提供 1Hz~32kHz的RTC时钟输出,可用做PLL0、CPU和/或看门狗定时器的时钟源。 P7LZQPgULnkZXysGkvToPJ9dqcbDGv/Xn9m3LpPUYtoU90hPddXxJlrkCBLsang7

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