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            franksunny的個(gè)人技術(shù)空間
            獲得人生中的成功需要的專注與堅(jiān)持不懈多過天才與機(jī)會。 ——C.W. Wendte

            MSP430的時(shí)鐘問題

             

            MSP430的時(shí)鐘周期(振蕩周期)、機(jī)器周期、指令周期之間的關(guān)系

            通用知識

            時(shí)鐘周期也稱為振蕩周期:定義為時(shí)鐘脈沖的倒數(shù)(時(shí)鐘周期就是直接供內(nèi)部CPU使用的晶振的倒數(shù),例如12M的晶振,它的時(shí)鐘周期就是1/12us),是計(jì)算機(jī)中的最基本的、最小的時(shí)間單位。在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi),CPU僅完成一個(gè)最基本的動作。時(shí)鐘脈沖是計(jì)算機(jī)的基本工作脈沖,控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。時(shí)鐘頻率越高,工作速度就越快。

            機(jī)器周期:在計(jì)算機(jī)中,常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個(gè)階段,每一個(gè)階段完成一項(xiàng)工作。每一項(xiàng)工作稱為一個(gè)基本操作,完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。8051系列單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)S周期(狀態(tài)周期)組成。一個(gè)S周期=2個(gè)時(shí)鐘周期,所以8051單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期=12個(gè)時(shí)鐘周期。

            指令周期:執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間,一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成。指令不同,所需的機(jī)器周期也不同。

            專用知識:

            430中,一個(gè)時(shí)鐘周期 = MCLK晶振的倒數(shù)。如果MCLK8M,則一個(gè)時(shí)鐘周期為1/8us

            一個(gè)機(jī)器周期 = 一個(gè)時(shí)鐘周期,即430每個(gè)動作都能完成一個(gè)基本操作;

            一個(gè)指令周期 = 16個(gè)機(jī)器周期,具體根據(jù)具體指令而定。

            另:指令長度,只是一個(gè)存儲單位與時(shí)間沒有必然關(guān)系。

             

             

            MSP430根據(jù)型號的不同最多可以選擇使用3個(gè)振蕩器。我們可以根據(jù)需要選擇合適的振蕩頻率,并可以在不需要時(shí)隨時(shí)關(guān)閉振蕩器,以節(jié)省功耗。這3個(gè)振蕩器分別為:

            1DCO  數(shù)控RC振蕩器。它在芯片內(nèi)部,不用時(shí)可以關(guān)閉。DCO的振蕩頻率會受周圍環(huán)境溫度和MSP430工作電壓的影響,且同一型號的芯片所產(chǎn)生的頻率也不相同。但DCO的調(diào)節(jié)功能可以改善它的性能,他的調(diào)節(jié)分為以下3步:a:選擇BCSCTL1.RSELx確定時(shí)鐘的標(biāo)稱頻率;b:選擇DCOCTL.DCOx在標(biāo)稱頻率基礎(chǔ)上分段粗調(diào);c:選擇DCOCTL.MODx的值進(jìn)行細(xì)調(diào)。

            2LFXT1  接低頻振蕩器。典型為接32768HZ的時(shí)鐘振蕩器,此時(shí)振蕩器不需要接負(fù)載電容。也可以接450KHZ~8MHZ的標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩器,此時(shí)需要接負(fù)載電容。

            3XT2  450KHZ~8MHZ的標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩器。此時(shí)需要接負(fù)載電容,不用時(shí)可以關(guān)閉。

            低頻振蕩器主要用來降低能量消耗,如使用電池供電的系統(tǒng),高頻振蕩器用來對事件做出快速反應(yīng)或者供CPU進(jìn)行大量運(yùn)算。當(dāng)然高端430還有鎖頻環(huán)(FLL)FLL+等模塊,但是初步不用考慮那么多。

            MSP4303種時(shí)鐘信號:MCLK系統(tǒng)主時(shí)鐘;SMCLK系統(tǒng)子時(shí)鐘;ACLK輔助時(shí)鐘。

            1MCLK系統(tǒng)主時(shí)鐘。除了CPU運(yùn)算使用此時(shí)鐘以外,外圍模塊也可以使用。MCLK可以選擇任何一個(gè)振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號并進(jìn)行1248分頻作為其信號源。

            2SMCLK系統(tǒng)子時(shí)鐘。供外圍模塊使用。并在使用前可以通過各模塊的寄存器實(shí)現(xiàn)分頻。SMCLK可以選擇任何一個(gè)振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號并進(jìn)行1248分頻作為其信號源。

            3ACLK輔助時(shí)鐘。供外圍模塊使用。并在使用前可以通過各模塊的寄存器實(shí)現(xiàn)分頻。但ACLK只能由LFXT1進(jìn)行1248分頻作為信號源。

            PUC復(fù)位后,MCLKSMCLK的信號源為DCO,DCO的振蕩頻率默認(rèn)為800KHZACLK的信號源為LFXT1

            MSP430內(nèi)部含有晶體振蕩器失效監(jiān)測電路,監(jiān)測LFXT1(工作在高頻模式)和XT2輸出的時(shí)鐘信號。當(dāng)時(shí)鐘信號丟失50us時(shí),監(jiān)測電路捕捉到振蕩器失效。如果MCLK信號來自LFXT1或者XT2,那么MSP430自動把MCLK的信號切換為DCO,這樣可以保證程序繼續(xù)運(yùn)行。但MSP430不對工作在低頻模式的LFXT1進(jìn)行監(jiān)測。

             

            為了實(shí)現(xiàn)具體的時(shí)鐘可以設(shè)置跟時(shí)鐘相關(guān)的寄存器,在低端430中是DCOCTLBCSCTL1BCSCTL2三個(gè)寄存器。而對于高端的430,則要考慮SCFI0SCFQCTLFLL_CTL0FLL_CTL1BTCTL等幾個(gè)寄存器。具體設(shè)置,參看DataSheet

             

             

             

            上傳上來的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)圖片沒有顯示出來,不好意思
            posted on 2007-06-07 22:14 frank.sunny 閱讀(4348) 評論(7)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 硬件開發(fā)

            FeedBack:
            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2007-06-26 15:50 | T
            非常感謝~~  回復(fù)  更多評論
              
            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2007-08-30 00:21 | komputon
            很好的blog,我也開了個(gè),主要討論MSP430單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)。
            http://www.blogsee.cn/u/komputon/index.html
            歡迎來坐坐!  回復(fù)  更多評論
              
            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2008-08-19 11:51 | 喜歡】
            我想請教一下怎么將dco設(shè)置為timer_a 的時(shí)鐘
              回復(fù)  更多評論
              
            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2008-08-19 12:07 | frank.sunny
            @喜歡】


            不好意思,一年多沒搞了,具體的datasheet都留在公司了,可以參看下跟TimeA相關(guān)的寄存器設(shè)置

            具體實(shí)現(xiàn)思路,可以參考:先設(shè)置MCLK和SMCLK為DCO,然后TimeA選擇為MCLK或SMCLK


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            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2008-10-09 18:25 | dp_mcu
            好,謝謝,找了半天終于找到了!!!  回復(fù)  更多評論
              
            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2008-11-29 11:02 | 飛飛貓
            你好 430的資料 可以傳給我看看嗎?
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            # re: MSP430的時(shí)鐘問題
            2012-02-07 17:03 | leizisdu
            謝謝博主講解:)  回復(fù)  更多評論
              

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