news 2026/4/18 7:23:57

基于ARMCortex-M4F内核的MSP432MCU开发实践【1.7】

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张小明

前端开发工程师

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基于ARMCortex-M4F内核的MSP432MCU开发实践【1.7】

(6)系统振荡器(SYSOSC)

在某些模块中,通常需要振荡器,但对振荡器的精准性要求不高时,可以使用系统振荡器。为了降低功耗,SYSOSC在不需要时关闭,只在需要时开启。

SYSOSC有以下用途:

1)内存控制器(Flash/SRAM)状态机的时钟;

2)HFXT的失效保护时钟源;

3)功率控制和供电控制状态机的时钟;

4)在eUSCI模块中为SMBus(系统管理总线)提供时钟超时功能。

(7)数控振荡器(DCO)

DCO是一个集成的数字控制振荡器,它有6个频率范围,通过DCORSEL位进行选择,每个频率范围都有一个经过校准的中心频率。相邻的频率范围会有重叠,以保证所有频率能在整个频率范围内被选择。例如,DCO的一个频率范围为1MHz~2MHz,默认的中心频率是1.5MHz,可通过DCOTUNE位选择频率范围内的不同频率。DCOTUNE以补码形式给出,表示从中心频率的偏移量,如式(5-1)所示。

式中,fDCO为数控振荡器的最终输出频率;fRSELx_CTR为DCO的频率范围;KDCOCONST为DCO常量;NDCOTUNE为DCOTUNE的大小;FCALCSDCOxRCAL为内部/外部频率校准值。

DCORSEL与DCOTUNE相互配合,可完成对DCO频率的选择。具体设置如表5-4所示。

在常见的DCO系统中,用户可以从多种预校准的频率中进行选择,一般此类经预校准的频率通常极为精确(即便在不同的温度和电压的环境下)。但尽管如此,若要使用不属于预校准值范围内的某一自定义频率,则极难在常见的DCO系统中实现。因为DCO频率通常需要进行校准,而校准又需在生产期间完成。

MSP432单片机的DCO系统引入了一种实现即时校准的新方式。首先,DCO仍会提供6个从1.5MHz、3MHz、6MHz直至48MHz的预校准频率。不过,此套DCO系统的独到之处在于,它可以将频率调整为介于这些频率范围之间的任意特定频率。以选择12MHz的预校准频率为例,此时该DCO的可调频率范围为8MHz~16MHz,可以使用DCO调整寄存器和相关机制来实现这个微调。实际上,可以将频率调整为介于8MHz到16MHz之间的、精度为212阶的任意频率值。利用此功能,可以即时将DCO重新调整为所需要的任意频率。MSP432单片机上的DCO不仅可提供调整功能,还可在不同温度和电压环境下保持高精度。通过使用内部电阻器,可实现2.65%的高精度。若需要提高精度,还可通过使用一个电阻值为91kΩ且容差为0.1的外部电阻器,将此精度提升为0.4%的高精度。

DCO在以下情况下将启用。

1)在活动模式(AM_LDO_VCOREx和AM_DCDC_VCOREx)和低功耗模式0(LPM0_LDO_VCOREx和LPM0_DCDC_VCOREx)下:

·DCO_EN=1;

·DCO为MCLK参考时钟源(SELMx=3);

·DCO为HSMCLK参考时钟源(SELSx=3);

·DCO为SMCLK参考时钟源(SELSx=3)。

2)在LPM3、LPM4、LPM3.5和LPM4.5下:

·DCO关闭,REFO_EN无效。

(8)时钟失效保护操作

MSP432单片机的时钟模块包含检测LFXT、HFXT和DCO振荡器故障失效的功能。振荡器故障失效检测逻辑如图5-3所示。

晶振故障失效有以下4种情况:

1)LFXT振荡器在低频模式下失效(LFXTIFG);

2)HFXT振荡器在高频模式下失效(HFXTIFG);

3)DCO振荡器失效(DCORIFG);

4)所有旁路模式下外部时钟失效。

当时钟刚打开或没有正常工作时,晶振故障失效标志位LFXTIFG或HFXTIFG将置位,一旦被置位,即使晶振恢复到正常状态也将一直保持置位,

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