MSP430：MCLK、SMCLK、ACLK默認時鐘頻率

1.1 POR與PUC

POR指Power-On Reset，即上電復位(硬件)，PUC指Power-Up Clear，即上電清除(軟件復位)，這是MSP430兩種分離的復位信號。POR總會引起PUC，關于POR與PUC的觸發條件見用戶指南，如下：

圖1 POR與PUC觸發條件

1.2 默認時鐘頻率

有兩種方法(甚至更多)可以得知MCLK、SMCLK、ACLK默認的時鐘頻率。

(1)通過用戶指南描述

查閱用戶指南可得到系統復位后，時鐘信號MCLK、SMCLK、ACLK的時鐘源分別是DCOCLK(數控震蕩器)、DCOCLK、LFXT1CLK(低速晶體震蕩器)。如下：

圖2 復位后默認時鐘頻率

(2)通過寄存器初始值判定

用戶指南會給出每個寄存器的初始值，通過分析初始值各位的含義，并對照數據手機，也可得到其默認頻率。定位到用戶指南基本時鐘模塊(Basic Clock Model)，其寄存器描述如下：

結合圖5分析，可知RSELx為7(BCSCTL1低3位)，DCOx為3，MODx為0，再對照圖4可知系統復位后MCLK和SMCLK的頻率在0.8MHz~1.5MHz，即819.2KHz~1536KHz。再結合圖3基本時鐘系統控制寄存器2(BCSCTL2)，可知MCLK默認時鐘源是DCOCLK，SMCLK默認時鐘源也是DCOCLK。BCSCTL2示意圖如下：

圖3 BCSCTL2示意圖

1.2.1 MCLK和SMCLK時鐘頻率

在數據手冊可以找到DCO頻率表(搜索關鍵詞DCOCLK可快速找到)，如下：

圖4 DCO時鐘頻率

由上圖可知，系統復位后MCLK和SMCLK的頻率在0.8MHz~1.5MHz，即819.2KHz~1536KHz。系統啟動后，可以調整RSELx(基本時鐘系統控制寄存器1BCSCTL1前3位)、DCOx(DCO控制器DCOCTL前5位)、MODx(DCO控制器DCOCTL后3位)的值得到合適的頻率，示意圖如下[3]：

圖5 DCOCTL和BCSCTL1示意圖

注：圖5跟用戶指南有一定出入，MSP430G2231的BCSCTL1位0~4都是RSELx，但因是中文比較直觀，就沒換了。

1.2.2 ACLK時鐘頻率

同理，可以從數據手冊查得ACLK時鐘源LFXT1CLK時鐘頻率如下：

圖6 LFXT1時鐘頻率

由上圖可知，系統復位后ACLK的頻率典型值是32768Hz，即32KHz。

二、應用舉例

2.1 FLASH時鐘設置

FLASH擦除、寫入是由時序發生器控制的，所以擦除、寫入之前需要設定合適的時鐘頻率(查看用戶指南可知，頻率必須在257KHz~476KHz)，而時鐘頻率由選擇哪種時鐘源FSSELx及分頻系數FNx決定(在FLASH控制寄存器2)，FCL2示意圖如下(FCL2默認值是0x9642，即只讀、MCLK、3分頻)：

圖7 FCL2示意圖

假設選擇默認MCLK作為FLASH時序發生器，默認MCLK時鐘頻率典型值是1.1MHz，即1126.4KHz，需要3分頻(375.5KHz，此時FN1為1)或者4分頻(281.6KHz，此時FN1、FN0為1)才能符合257KHz~476KHz。通過設置FN0~FN5可以將時鐘分頻1~64，即32*FN5 + 16*FN4 + 8*FN3 + 4*FN2 + 2*FN1 + FN0 + 1。(此處FNx是指第x位，與下文不同)如果選擇3分頻，設置FCTL2如下：

FWKEY、FSSEL_2、FNx在io430G2231.h定義，如下：