TC275调试日志——最小系统搭建：时钟参数配置

[凌风2018_版主_]

大家好，这是这周的时钟系统说明的补充。主要说明时钟初始化的代码，希望这周能结束时钟部分，下周开始启动配置。（其实不准备现在写，隔壁姑娘打电话把我吵醒了。。。很尴尬。）

在配置之前，我们首先要选择晶振频率，并且设定时钟倍频的目标时钟。这些都被事先定义为宏：

很明显是一簇条件编译的指令，所以我们需要准备一个头文件，定义好晶振时钟和时钟倍频的目标。如下定义是在if_cfg.h头文件里定义的：20MHz-200MHz。

正如我们上一个帖子所描述的，时钟配置可以在启动阶段的SSW里面配置，也可以在启动后立即进行配置。ILLD当中，时钟是在启动文件的后半段进行配置的，调用了时钟初始化函数：        

IfxScuCcu_init(&IfxScuCcu_defaultClockConfig);

函数的定义为：boolean IfxScuCcu_init(const IfxScuCcu_Config *cfg)；

该函数的工作就是配置时钟源、PLL配置、时钟分频三个部分。在进行函数分析之前，我们先讲讲该函数调用的参数：结构体指针类型：cfg。ILLD给出的IfxScuCcu_defaultClockConfig是 该函数的实参，是事先定义好的宏，该数据里面包括所有时钟配置需要的参数。以下是该数据结构体的定义：

（找不到插入代码的选项，只能这么看了。。。）我们看到该结构体定义了5个成员。如果我们以20MHz的晶振为例，目标是倍频到200MHz。因为如上一贴所说，时钟频率不能瞬间变化。我们的想法是先给定一个时钟基准，假如是100MHz，然后一步一步倍频到目标时钟。第一个参数就是指达到目标时钟倍频的次数，illd推荐的从100MHz到200MHz倍频三次，从120MHz、150 MHz到200MHz，当然也可以进行个性化设置。而以下代码就是时钟倍频设置的宏，总共有三次倍频，也就是第一个参数等于3。

而第二个成员，是指向每次时钟倍频的配置数组的首地址，该数组就是通过上述宏定义的。数组的三个元素就是三次时钟倍频的配置结构体，而对应的配置值为K2，分别是5、4、3。

然后我们看第三个成员：初始化时钟分频因子，其实就是我们刚刚所说的配置一个基准时钟100MHz，当然这个值也可以因人而异。以下就是20MHz倍频到200MHz的基准时钟100MHz宏定义：

我们得到了P=2;N=60;K2=6;而f_OSC=20MHz,带入正常模式PLL时钟计算公式：

f_PLL=N/(P*K2) f_OSC=100MHz；

第四个成员，终于到了为每个模块分频的配置。我们知道时钟分频是CCU单元负责的，它共有八个CCU控制寄存器。这里就是对着八个寄存器进行配置。

寄存器的定义有个小窍门（我也是刚学会）。

通过这个结构体，先定义寄存器相应位域的值value；然后定义寄存器相应位域的位数mask。最后将两个值相与，结果就很严格了，不会相互干扰。以下就是寄存器的宏定义：

当然这种方法适用于你懒得严格定义每一位的情况，尤其是像我现在的初始化配置，参数给定如果定义的太复杂，那么我们的数据结构就更庞大了。而严格的寄存器定义是采用联合结构体,如下:

如上所示，每一个位域的定义都很严格了。这种定义很实用，既可以实现寄存器的整体读写，也可以实现位域和位的操作。（老司机必会）

表一：寄存器CCUCON0宏定义

31	30	[29:28]	[27:26]	[25:24]	[23:22]	[21:20]	[19:16	[15:12]	[11:8]	[7:4]	[3:0]
LCK	UP	CLKSEL	ADCCLKSEL	FSIDIV	0	FSI2DIV	SPBDIV	LPDIV	SRIDIV	BAUD2DIV	BAUD1DIV
				2		1	2	0	1	1	2
				100MHz		200MHz	100MHz		200MHz	200MHz	100MHz

表二：寄存器CCUCON1配置

31	30	[29:28]	[27:24]	[23:20]	[19:16	[15:12]	[11:8]	[7:4]	[3:0]
LCK	UP	INSEL	ASCLINSDIV	ASCLINFDIV	ETHDIV	GTMIV	STMIV	ERAYDIV	CANDIV
			2	1	4	2	2	3	2
			100MHz	200MHz	5MHz	100MHz	100MHz	80/3MHz	100MHz

接下来我们以CCUCON0为例来讲解，该寄存器定义了12个参数。以下是宏定义里面给出的值：

BAUD1DIV  = 1*2;

BAUD1DIV  = 1;

SRIDIV    = 1;

SPBDIV    = 1*2;

FSI2DIV   = 1;

FSIDIV    = 1*2;

大家可以翻看上几贴的时钟树，查看每一个分频因子的含义。

f_BAUD1   = f_source/2  =f_pll/2 =100MHz；//I2C总线基础时钟

f_BAUD2   = f_source=200 MHz；// QSPI总线和PSI5的基础时钟

f_SRI     = f_source=200 MHz；// SRI总线的基础时钟

f_SPB     = f_source/2  =f_pll/2 =100MHz；//SPB总线基础时钟

f_FSI2    = f_SRI  =200 MHz；//flash接口2时钟

f_FSI    =  f_SRI/2=100 MHz；//flash接口时钟

最后一个参数是指，在时钟改变的过程中，FLASH要保持等待，是对该状态的配置。主要通过配置FCON寄存器实现，具体的配置等到我们进行到FLASH的时候再分析（不知将会是何年月。。。）

到这里我们就将时钟初始化输入参数分析完了。总结一下，这个输入参数作为一个比较复杂的数组，它包含时钟倍频的参数和时钟分频的参数（而且这些参数随晶振时钟和目标时钟的定义而改变）。

本以为这帖子可以把时钟初始化讲完，但是估计有点困难了，没想到光是输入参数就这么多内容。不过不着急，我们下次帖子在再见吧。

大家可以根据本帖子的内容分析，以得到各个子系统的时钟，在这里我直接给出，ILLD的默认时钟配置表：

PLL	ERAY_PLL	SPB	ADC	CAN	FSI2	FSI	CPU2	CPU1	CPU0	SRI	GTM
200MHz	80MHz	100MHz	关闭	100MHz	200MHz	100MHz	200MHz	200MHz	200MHz	200MHz	100MHz

STM	OSC0	BAUD1	BAUD2	ERAY	ASCLINF	ASCLINS	BBB	REFCLK1/2
100MHz	20MHz	100MHz	200MHz	80/3MHz	200MHz	100MHz	100MHz	25/3MHz