MSP430 G2553 基本時鍾模塊+ (Basic Clock Module+)

一、時鍾源

MSP430的Basic Clock Module+支持的時鍾源有：

• DCOCLK：內部數字控制振盪器，Internal digitally contrlled oscillator。所有MSP430芯片都有。
  MSP430G2553的DCO支持的最大頻率一般為16MHz，且保存了1MHz、8MHz、12MHz、16MHz四個頻率的校正信息。
  
  
• VLOCLK：內部超低功耗、低頻振盪器，Internal very low power, low frequency oscillator，典型頻率12kHz。所有MSP430芯片都有。使用方便，但精准性不是太高。
  MSP430G2553的VLO頻率在4kHz到20kHz之間，且受溫度、供電電壓影響較大。
  
  
• LFXT1CLK：低頻/高頻晶體振盪器，Low-frequency/high-frequency oscillator。可以是32.768kHz的晶體或外部時鍾（LF模式時），或者是400kHz到16MHz的晶體/晶振/外部時鍾源（HF模式時）。不是所有MSP430芯片都支持。
  MSP430G2553支持的低頻晶體（LFXT1）的典型頻率是32.768kHz，且不支持HF模式。
  
  
• XT2CLK：高頻振盪器，high-frequency oscillator，頻率范圍最多支持400kHz到16MHz，可以是晶體/晶振/外部時鍾源。不是所有的MSP430芯片都支持。
  MSP430G2553不支持XT2。

二、時鍾信號

MSP430的Basic Clock Module+包含了三個時鍾信號：

• MCLK：主時鍾，Master clock。可以從以上四個時鍾源中選擇其一作為MCLK來源，並支持1/2/4/8分頻。用於CPU和系統。
  
  
• SMCLK：子主時鍾，Sub-main clock，可以從以上四個時鍾源中選擇其一作為SMCLK來源，並支持1/2/4/8分頻。用於特定的外設。
  
  
• ACLK：輔助時鍾，Auxiliary clock，可選擇LFXT1CLK或VLOCLK作為ACLK來源，並支持1/2/4/8分頻。用於特定的外設，特別是低功耗待機時。

典型的時鍾系統框圖如下圖：

留意只有DCO和VLO是所有MSP430的標配，其他的要看具體型號：

 

三、DCO頻率設置

調整DCO頻率可以通過修改BCSCTL1寄存器中的RESELx位段、DCOCTL寄存器的DCOx、MODx位段來實現。如，若要設置DCO頻率為1MHz左右，通過查數據手冊中“DCO Frequency”表可得0.8MHz~1.5MHz頻率對應設置參數為(7,3)，即RSELx=7, DCOx=3, MODx=0。但這樣做誤差很大。

BCSCTL1 &= ~BIT3;  // set to DCO(7,3)
BCSCTL1 |= BIT0 + BIT1 + BIT2;
DCOCTL &= ~BIT7;
DCOCTL |= BIT5 + BIT6;

更好的方法是直接將BCSCTL1和DCOCTL寄存器設置成已校准好的值。

BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;
DCOCTL = CALDCO_1MHZ;

這樣做的頻率誤差如下圖所示。

四、ACLK時鍾源設置

ACLK時鍾來源由BCSCTL3寄存器中的LFXT1Sx位段設置，可以切換為LFXT1、VLOCLK或外部時鍾源；由BCSCTL1寄存器中的DIVAx位段設置分頻比。當設置為LFXT1時，還需要根據板子情況設置effective capacitance。

如設置ACLK來源為VLOCLK、四分頻：

BCSCTL3 |= LFXT1S_2; //VLO mode
BCSCTL1 |= DIVA_2;   //ACLK divided by 4

設置ACLK來源為LFXT1、八分頻：

BCSCTL3 |= LFXT1S_0; //32k crystal selected
BCSCTL3 |= XCAP_2;   //~8.5pF effective capacitance (for G2553)
BCSCTL1 |= DIVA_3;   //ACLK divided by 8