嵌入式系统第11章.ppt

V1.0 2011.4 * 本章目录 11.1 时钟与复位产生模块概述 11.2 CRG模块框图 11.3 CRG模块的其它功能 11.4 XS128的 IRQ引脚与XIRQ 引脚、RTI、 BRK及SWI 中断 * 11.1时钟与复位产生模块概述 11.1.1 锁相环技术 1.锁相环技术与频率合成技术 锁相环技术就是实现相位自动控制的一门科学，利用它可以得到频带范围宽、信道多、稳定性强、精度高的频率源。 2.锁相环频率合成器的基本原理 频率合成技术，就是利用一个或几个具有高稳定性和高精度的频率源（一般由晶体振荡器产生），通过对它们进行加减（混频），乘（倍频），除（分频）运算，产生大量的具有相同频率稳定性和频率精度的频率信号。 锁相环频率合成器的基本原理 锁相环电路是一个负反馈环路。 锁相环电路由基准频率源、鉴相器、低通滤波、压控振荡器和反馈分频器组成。 当环路处于稳定状态时，输出和输入之间存在一定量相位误差。而对于输入信号频率和输出信号频率而言，二者却是成比例的，这时环路处于锁定状态，这是锁相环电路的一个特点。用这种方法可以得到非常精确的频率控制。而其它的频率控制方法，在稳态时总是存在一定的频率误差。 * * 11.1.2 CRG模块框图 * 11.1.3 CRG模块的工作模式 1.运行模式 在运行模式下，XS128所有的功能模块都能够正常运行。若需要使用实时中断或者看门狗功能，可通过配置相应控制寄存器中溢出周期进行激活。 2.调试模式 调试模式用于程序写入与底层调试，是通过硬件设置的，即将MCU的BKGD引脚上的电位下拉至低电平。写入器使用此模式工作 3.低功耗模式 1）等待模式 2）停止模式 等待模式 若要使MCU在低功耗模式下运行，可以通过时钟选择寄存器(CLKSEL)来设置系统时钟、锁相环时钟、核心时钟、实时中断、看门狗等在等待模式下是否使能。若需要在等待模式禁止实时中断，可通过将CLKSEL的RTIWAI位置1来实现。类似地，若要禁止锁相环或看门狗功能，可将PLLWAI或COPWAI对应位置1。 有五种方法可以让MCU离开等待模式：外部复位、时钟监控器复位、看门狗复位、实时中断、自时钟模式中断。 * 停止模式 由CLKSEL寄存器中的PSTP位可以配置停止模式为完全停止模式（PSTP=0）或不完全停止模式（PSTP=1）。 在完全停止模式下，振荡器被停用后所有系统和核心时钟也停止工作，看门狗和实时中断也停止工作。 在不完全停止模式下，振荡器仍工作，但大部分系统与核心时钟停止工作。在此模式下，可选择配置PCE与PRE位的值以决定看门狗和实时中断继续运行或停止工作，若值为1，则对应功能继续工作，值为0，则停止工作。 * * 11.1.4 XS128内部锁相环结构 1.内部锁相环的构成 1）振荡器模块 振荡器模块提供了连接外部晶振或谐振器的途径。可以通过程序来选择两种不同的时钟频率，使系统在启动及稳定时达到最佳状态。另外，振荡器模块可以对外提供系统时钟频率的方波。振荡器可被配置为低功耗模式或高增益模式。 2）锁频环模块 在锁频环阶段，利用内部或者外部的时钟源，通过乘(倍频)运算，可以得到更高的时钟频率。通过状态位查询电路处于锁定状态还是失锁状态。此外，这个模块可以监控外部参考时钟和信号来判断时钟是否有效。 2. 内部锁相环的外部连接 EXTAL 和XTAL这两个引脚分别为外部晶体振荡器信号的输入与输出引脚。MCU的内部系统时钟从EXTAL输入信号获得。在完全停止模式下（PSTP=0），EXTAL引脚在内部被200KΩ电阻拉向低电平。 * * 11.2 XS128的CGR模块的初始化 11.2.1 XS128的CRG模块寄存器 1）CRG合成寄存器SYNR（Synthesizer Register） 2）后分频寄存器POSTDIV（Post Divider Register） 3）CRG参考分频寄存器REFDV（Reference Divider Register） 4）CRG标志寄存器CRGFLG（Flags Register） 5）CRG选择寄存器CLKSEL（Clock Select Register） 6）IPLL控制寄存器PLLCTL（IPLL Control Register） 7）中断使能寄存器CRGINT（Interrupt Enable Register） 8）实时中断控制寄存器RTI