目錄

• 一、新建工程
• 二、時鐘樹
• • 時鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
  • 時鐘系統(tǒng)的原理
  • 時鐘樹配置實戰(zhàn)
• 三、點燈工程師
• 封裝好的初始化函數(shù)

平臺：Code Composer Studio 10.3.1

MSP430F5529 LaunchPad? Development Kit
(MSP?EXP430F5529LP)

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一、新建工程

二、時鐘樹

時鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）5個時鐘來源
????????時鐘系統(tǒng)模塊具有5個時鐘來源。
① XT1CLK：低頻/高頻振蕩器，可以使用32768Hz的手表晶振、標(biāo)準(zhǔn)晶體、諧振器或4～32MHz的外部時鐘源；
② VLOCLK：內(nèi)部超低功耗低頻振蕩器，典型頻率12kHz；
③ REFOCLK：內(nèi)部調(diào)整低頻參考振蕩器，典型值為32768Hz；
④ DCOCLK：內(nèi)部數(shù)字時鐘振蕩器，可由FLL穩(wěn)定后得到；
⑤ XT2CLK：高頻振蕩器，可以是標(biāo)準(zhǔn)晶振、諧振器或4～32MHz的外部時鐘源。
（2）3個時鐘信號
????????時鐘系統(tǒng)模塊可以產(chǎn)生3個時鐘信號供CPU和外設(shè)使用。
① ACLK：輔助時鐘（Auxiliary Clock）?？梢酝ㄟ^軟件選擇XT1CLK、REFOCLK、VLOCLK、DCOCLK、DCOCLKDIV或XT2CLK（當(dāng)XT2CLK可用時）。DCOCLKDIV是FLL模塊內(nèi)DCOCLK經(jīng)過1/2/4/8/16/32分頻后獲得的。ACLK主要用于低速外設(shè)。ACLK可以再進(jìn)行1/2/4/8/16/32分頻，ACLK/n 就是ACLK 經(jīng)過1/2/4/8/16/32分頻后得到的，也可以通過外部引腳進(jìn)行輸出。
② MCLK：主時鐘（Master Clock）。MCLK的時鐘來源與ACLK相同，MCLK專門供CPU使用，MCLK配置得越高，CPU的執(zhí)行速度就越快，功耗就越高。一旦關(guān)閉MCLK，CPU也將停止工作，因此在超低功耗系統(tǒng)中可以通過間歇啟用MCLK的方法降低系統(tǒng)功耗。MCLK也可經(jīng)1/2/4/8/16/32分頻后供CPU使用。
③ SMCLK：子系統(tǒng)時鐘（Subsystem Master Clock）。SMCLK的時鐘來源與ACLK相同，SMCLK主要用于高速外設(shè)，SMCLK也可以再進(jìn)行1/2/4/8/16/32分頻。

時鐘系統(tǒng)的原理

（1）內(nèi)部超低功耗低頻振蕩器（VLO）
????????內(nèi)部超低功耗低頻振蕩器在無須外部晶振的情況下，可提供12kHz的典型頻率。VLO為不需要精確時鐘基準(zhǔn)的系統(tǒng)提供了一個低成本、超低功耗的時鐘源。當(dāng)VLO被用作ACLK、MCLK或SMCLK時(SELA={1}、SELM={1}或SELS={1})，VLO被啟用。
（2）內(nèi)部調(diào)整低頻參考時鐘振蕩器（REFO）
????????在不要求或不允許使用晶振的應(yīng)用中，REFO可以用作高精度時鐘。經(jīng)過內(nèi)部調(diào)整，REFO的典型頻率為32768Hz，并且可以為FLL模塊提供一個穩(wěn)定的參考時鐘源。REFOCLK與FLL的組合，在無須外部晶振的情況下，提供了靈活的大范圍系統(tǒng)時鐘。當(dāng)不使用REFO時，REFO不消耗電能。
（3）XT1振蕩器（XT1）
????????如圖所示。MSP430單片機的每種器件都支持XT1振蕩器，MSP430F5xx/6xx系列單片機的XT1振蕩器支持兩種模式：LF（低頻模式）和HF（高頻模式）。

（4）XT2振蕩器（XT2）

????????如圖所示，XT2振蕩器用來產(chǎn)生高頻的時鐘信號XT2CLK，其工作特性與XT1振蕩器工作在高頻模式相似，晶振的選擇范圍為4 ～32MHz，具體范圍由XT2DRIVE控制位進(jìn)行設(shè)置。高頻時鐘信號XT2CLK可以分別作為輔助時鐘ACLK、主時鐘MCLK和子系統(tǒng)時鐘SMCLK的基準(zhǔn)時鐘信號，也可提供給鎖頻環(huán)模塊(FLL)，可以利用XT2OFF控制位實現(xiàn)對XT2模塊的啟用(0)和關(guān)閉(1)。

（5）鎖頻環(huán)（FLL）
????????如圖所示，FLL的參考時鐘FLLREFCLK可以來自于XT1CLK、REFOCLK或XT2CLK中的任何一個時鐘源，通過SELREF控制位進(jìn)行選擇。由于這3種時鐘的精確度都很高，倍頻后仍然能夠得到準(zhǔn)確的頻率。FLL能夠產(chǎn)生兩種時鐘信號：DCOCLK和DCOCLKDIV，其中DCOCLKDIV信號為DCOCLK時鐘經(jīng)1/2/4/8/16/32分頻后得到（分頻系數(shù)為D）。

????????鎖頻環(huán)是一種非常巧妙的電路，它的核心部件是數(shù)控振蕩器和一個頻率積分器。數(shù)控振蕩器能夠產(chǎn)生DCOCLK時鐘，頻率計數(shù)器實際上是一個加減計數(shù)器，“+”輸入端上的每個脈沖將使計數(shù)值加1，“-”輸入端上的每個脈沖將使計數(shù)值減1。FLLREFCLK經(jīng)過1/2/4/8/12/16分頻后輸入頻率積分器的“+”輸入端（分頻系數(shù)為n），DCOCLKDIV經(jīng)過(N+1)分頻后輸入頻率積分器的“-”輸入端，頻率積分器的運算結(jié)果又輸出給數(shù)控振蕩器，改變數(shù)控振蕩器的輸出頻率DCOCLK，構(gòu)成反饋環(huán)。經(jīng)過反饋調(diào)整，最終的結(jié)果使頻率積分器的“+”輸入端的頻率與“-”輸入端的頻率相同，即

????????所以，數(shù)控振蕩器的最終輸出頻率為

????????其中，D由3位FLLD控制位確定，取值為1,2,4,8,16,32；
????????N由10位FLLN控制位確定，取值范圍為1～1023；
????????n由3位FLLREFDIV控制位確定，取值為1,2,4,8,12,16。
（6）內(nèi)部模塊振蕩器（MODOSC）
????????如圖所示，UCS時鐘模塊還包含一個內(nèi)部模塊振蕩器MODOSC，能夠產(chǎn)生約4.8MHz的MODCLK時鐘。Flash控制器模塊、ADC_12模塊等片內(nèi)外設(shè)都可使用MODCLK作為內(nèi)部參考時鐘。

????????為了降低功耗，當(dāng)不需要使用MODOSC時，可將其關(guān)閉。當(dāng)產(chǎn)生有條件或無條件啟用請求時，MODOSC可自動開啟。設(shè)置MODOSCREQEN控制位，將允許有條件啟用請求使用MODOSC模塊。對于利用無條件啟用請求的模塊無須置位MODOSCREQEN控制位，例如Flash控制器、ADC_12等。
（7）時鐘模塊失效及安全操作
????????MSP430單片機的時鐘模塊包含檢測XT1、XT2和DCO振蕩器故障失效的功能。振蕩器故障失效檢測邏輯如圖所示。

????????晶振故障失效條件有以下4種。
① XT1LFOFFG：XT1振蕩器在低頻模式（LF）下失效；
② XT1HFOFFG：XT1振蕩器在高頻模式（HF）下失效；
③ XT2OFFG：XT2振蕩器失效；
④ DCOFFG：DCO振蕩器失效。

時鐘樹配置實戰(zhàn)

????????這里我打算將MCLK、SMCLK配置為25MHz，它們的時鐘源設(shè)為倍頻后的DCOCLK，FLL時鐘源設(shè)為XT2CLK。
????????由原理圖可知，XT2輸入引腳為P5.2、P5.3

復(fù)用P5.2、P5.3

GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN2);GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN3);

根據(jù)自己的開發(fā)板，選擇合適的參數(shù)啟用XT2

MSP430F5529 LaunchPad? Development Kit 板載XT2晶振為CSTCR4M00G15L99，4MHz

UCS_turnOnXT2 (UCS_XT2_DRIVE_4MHZ_8MHZ);

MSP430為了省電默認(rèn)狀態(tài)下核心電壓默認(rèn)設(shè)置為1.8V來節(jié)省功耗，高頻工作需要較高的核心電壓，本次實驗不需要低功耗模式，故我們直接將核心電壓設(shè)為最高級。

PMM_setVCore(PMM_CORE_LEVEL_3);

UCS_initClockSignal用于設(shè)置各時鐘的時鐘源和分頻系數(shù)。

UCS_initFLLSettle用于設(shè)置鎖相環(huán)倍頻系數(shù)。


故將XT2的4MHz經(jīng)8分頻進(jìn)入鎖相環(huán)，再倍頻50倍后即可得到25MHz的DCOCLK
（4MHz經(jīng)4分頻再倍頻24倍、25倍只能得到24MHz，26倍得到26MHz，我暫且蒙在鼓里）
最后將MCLK、SMCLK的時鐘源選為DCOCLK

UCS_initClockSignal(UCS_FLLREF, UCS_XT2CLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_8);UCS_initFLLSettle(25000, 50);UCS_initClockSignal(UCS_MCLK, UCS_DCOCLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);UCS_initClockSignal(UCS_SMCLK, UCS_DCOCLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);

綜上，最后將MCLK和SMCLK通過P7.7、P2.2復(fù)用輸出

#include "driverlib.h"int main(void) {WDT_A_hold(WDT_A_BASE);GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN2);GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN3);UCS_turnOnXT2 (UCS_XT2_DRIVE_4MHZ_8MHZ);PMM_setVCore(PMM_CORE_LEVEL_3);UCS_initClockSignal(UCS_FLLREF, UCS_XT2CLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_8);UCS_initFLLSettle(25000, 50);UCS_initClockSignal(UCS_MCLK, UCS_DCOCLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);UCS_initClockSignal(UCS_SMCLK, UCS_DCOCLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN2); //SMCLK OutputGPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P7, GPIO_PIN7); //MCLK Outputwhile(1){} }

測得對應(yīng)時鐘已升至25MHz

三、點燈工程師

如原理圖所示，P4.7控制LED2，高電平點亮

在程序中加入

#define MCLK_IN_HZ 25000000#define delay_us(x) __delay_cycles((MCLK_IN_HZ/1000000*(x))) #define delay_ms(x) __delay_cycles((MCLK_IN_HZ/1000*(x)))

將P4.7設(shè)為輸出模式

GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P4, GPIO_PIN7);while(1){GPIO_toggleOutputOnPin (GPIO_PORT_P4, GPIO_PIN7);delay_ms(500);}

即可觀察到LED2以1Hz的頻率閃爍

封裝好的初始化函數(shù)

void SystemClock_Init(void) {PMM_setVCore(PMM_CORE_LEVEL_3); //高主頻工作需要較高的核心電壓//XT1引腳復(fù)用GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN4);GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN5);//起振XT1UCS_turnOnLFXT1(UCS_XT1_DRIVE_3,UCS_XCAP_3);//XT2引腳復(fù)用GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN2);GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN3);//起振XT2UCS_turnOnXT2(UCS_XT2_DRIVE_4MHZ_8MHZ);//XT2作為FLL參考時鐘，先8分頻，再50倍頻 4MHz / 8 * 50 = 25MHzUCS_initClockSignal(UCS_FLLREF, UCS_XT2CLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_8);UCS_initFLLSettle(25000, 50);//XT1作為ACLK時鐘源 = 32768HzUCS_initClockSignal(UCS_ACLK, UCS_XT1CLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);//DCOCLK作為MCLK時鐘源 = 25MHzUCS_initClockSignal(UCS_MCLK, UCS_DCOCLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);//DCOCLK作為SMCLK時鐘源 = 25MHzUCS_initClockSignal(UCS_SMCLK, UCS_DCOCLK_SELECT, UCS_CLOCK_DIVIDER_1);//設(shè)置外部時鐘源的頻率，使得在調(diào)用UCS_getMCLK, UCS_getSMCLK 或 UCS_getACLK時可得到正確值UCS_setExternalClockSource(32768, 4000000); }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MSP430F5529 DriverLib 库函数学习笔记（一）时钟配置和闪烁LED的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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