Precision32 MCU系列具有高度可配置的时钟晶体振荡器结构

1. Precision32 MCU系列具有高度可配置的时钟晶体振荡器结构.先进的高性能总线（AHB）和先进的外围总线（APB）有许多时钟选择.此外,固件可以禁用大多数外设时钟以节省功耗.必须先启用模块的时钟,然后固件才能修改寄存器.

第一次初始化所有外设初始化例程中的“步骤”应启用模块的时钟晶体振荡器.相应的Precision32系列参考手册包含有关以下内容的详细描述和使用信息,包括文中所介绍到的每种时钟振荡器.

表1. AHB时钟源摘要

2.时钟源AHB驱动ARM®Cortex™-M3设备上的内核和内存.APB驱动外围设备并外设寄存器.Precision32器件上的AHB具有多个时钟源选项：低功耗晶体振荡器,低频石英晶体振荡器,RTC振荡器,外部振荡器,PLL振荡器和USB振荡器.

APB时钟等于AHB或2分频版本,因此它始终与AHB时钟同步.表1描述了可用作AHB总线时钟源的振荡器.图1显示了一个示例时钟控制框图.

图1. Precision32时钟控制示例框图

2.1. 低功耗晶体振荡器（LPOSCn）

低功耗振荡器是复位后的默认振荡器.此功能的默认出厂校准频率振荡器的频率为20MHz,但是AHB时钟源也可以使用8分频.该振荡器启动非常快,并根据需要自动打开和关闭.该振荡器消耗更少功率比其他石英晶体振荡器高,但在电压和温度范围内可能不那么精确.该振荡器没有配置位.图2给出了低功耗振荡器的框图.

图2.低功耗晶体振荡器框图

2.2. 低频石英晶体振荡器（LFOSCn）

低频振荡器是RTC模块的一部分,可以在以下选项中选择它作为RTC定时器时钟源：除了AHB时钟源.该振荡器的出厂校准输出频率为16.4kHz.该振荡器比其他振荡器消耗更少的功率,但精度不如外部RTC手表水晶.图3给出了低频和RTC振荡器的框图.

2.3. RTC振荡器（RTCnOSC）

RTC振荡器是RTC模块的一部分,它源自32.768KHz的手表晶体或CMOS振荡器.该振荡器可以是AHB的源,也可以选择作为RTC定时器时钟源.手表晶体的负载电容是内部的且可调的,因此除水晶是必需的.晶振应直接跨器件的RTC1和RTC2引脚连接,并且这些引脚应配置为模拟输入模式.RTC振荡器比低频振荡器更精确,从而可以与32位RTC计时器.图3给出了低频和RTC振荡器的框图.

图3.低频和RTC振荡器框图

2.4. 外部振荡器（EXTOSCn）

AHB时钟可以来自外部振荡器模块. 外部,振荡器支持四种不同的外部振荡器：晶振晶体,CMOS,RC和C.图4描绘了外部振荡器模块的框图.

图4.外部振荡器框图

2.5. PLL振荡器（PLLnOSC）

SiM3xxxx器件上可用的PLLn模块是能够产生输出频率的数字PLL在23MHz和最大设备工作频率之间.PLL具有可配置的输出范围和频率,多个参考时钟输入,锁定在参考DCO的下降沿或上升沿频率LSB抖动可提供更好的平均输出频率,频谱扩展可减少产生的频率系统噪声,低抖动和快速锁定时间.PLLn模块还支持三种输出模式：自由运行DCO,锁频和锁相的PLL可以锁定参考频率,然后切换到自由运行的DCO模式以节省功耗.图5显示了PLLn模块框图.

图5. PLL模块框图

2.6. USB振荡器（USBnOSC）

USB振荡器是USBn模块的一部分,并在出厂时已校准的48MHz下运行. 连接到USB总线,时钟恢复机制可以相对于全速不断调整振荡器频率帧参考,创建非常精确的时钟源.该有源晶振,晶体振荡器在USB规范范围内电压和温度,允许应用系统通过硬件USB认证,而无需外部振荡器.即使不使用USB外设,该振荡器也可用作AHB时钟源.图6显示了USBn模块框图.

图6. USB模块框图

3.时钟和外围设备

APB时钟驱动大多数外设及其寄存器.例外情况是功耗较低的外设直接从RTC振荡器或低频振荡器运行.对于使用APB时钟运行的外围设备,请禁用设备时钟控制模块中模块的时钟（CLKCTRL）将禁用模块和模块寄存器的时钟.对于运行于另一个时钟源,禁用该模块的时钟将仅禁用该模块寄存器的时钟,并且模块将继续运行.

4.重置行为

在SiM3xxxx器件上,低功耗振荡器（LPOSCn）是复位后的默认振荡器.除此之外禁用大多数外设的时钟以节省功耗.必须先启用模块的时钟固件可以修改寄存器.所有外围设备初始化例程中的第一步初始化步骤使能模块时钟.