LPC2000系列ARM系统控制模块

2015-3-23 09:09|编辑:电工学习网|查看:21057|评论: 0

系统控制模块概述
系统控制模块包括一些系统构件和控制寄存器，它们具有众多与芯片内其它外设无关的功能。系统控制模块包括：系统时钟单元、复位、外部中断输入、存储器映射控制、功率控制和唤醒定时器。
系统时钟
系统时钟概述
CPU正常工作需要有合适的时钟信号，包括ARM7内核使用的CCLK时钟，和芯片外设使用的PCLK时钟。
通过LPC2000系列微控制器的时钟产生单元产生ARM7内核和芯片外设正常工作所需要的时钟节拍。

晶体振荡器
LPC2000微控制器可以使用内部的晶体振荡器产生时钟信号，也可以从外部引入时钟信号。

使用从属模式时，时钟信号通过X1引脚从外部输入，输入频率范围：1～50（MHz），其幅度不小于200m Vrms。

使用振荡模式时，时钟信号由内部晶体振荡器和外部连接的晶体振荡产生，振荡频率范围：1～30（MHz）。

注意：如果使用了ISP下载功能或者连接PLL提高频率，则输入的时钟频率范围必须在10～25（MHz）之间。

锁相环（PLL）
由晶体振荡器输出的时钟信号，通过PLL升频，可以获得更高的系统时钟（CCLK）。
PLL接受的输入时钟频率范围为10～25MHz，通过一个电流控制振荡器（CCO）倍增到10～60MHz。

PLL内部结构

PLL相关寄存器

回路锁定后：FOSC = FCCO / (2P × M)
FCLK = FOSC × M
FOSC：晶振频率； FCCO ：CCO振荡器输出频率FCCLK：处理器时钟频率； M：PLL倍频值 P：PLL分频值
必须满足的条件：
FOSC范围：10MHz～25MHz； FCCLK范围：10MHz～60MHz； FCCO范围：156MHz～320MHz；
锁相环（PLL）计算流程

（1）、根据处理器的整体要求、UART波特率的支持等因素来决定。外围器件的时钟频率可以低于处理器频率
（2）、CCLK 必须为FOSC的整数倍。
（3）、M = CCLK / FOSC，取值范围1～32。写入MSEL的值为(M-1)。
（4）、选择合适的P值，使FCCO在限制范围内。P只能取1、2、4或8。写入PSEL的值为P。
锁相环（PLL）计算实例
系统要求：FOSC＝10MHz、CCLK＝ 60MHz
1.计算M值：M＝ CCLK / FOSC ＝6 ；
2.设置MSEL位：写入值为（M－1）＝5；
3. 设置PSEL位：P＝FCCO/(CCLK×2)
＝（156～320）/120＝1.3～2.67
所以P取整数2，PSEL写入值为2。
锁相环（PLL）注意要点
（1）PLL在芯片复位或进入掉电模式时被关闭并旁路，在掉电唤醒后不会自动恢复PLL的设定；
（2）PLL只能通过软件使能；
（3）PLL在激活后必须等待其锁定，然后才能连接；
（4）PLL如果设置不当将会导致芯片的错误操作。
VPB分频器
VPB分频器将PLL输出的时钟信号分频后作为芯片外设的时钟。