【SAMV71精讲精练系列】1、时钟配置

yuxin-366840

拿到ARM7这块开发板有些日子了。后续的时间会陆续补充上来；

ARM7是爱特梅尔的新品，手头这块开发板也是市面上的稀有物，首先得感谢一下爱板网！
市面上，拿这个芯片来做产品的估计还不多，但是相信关注它的人却不在少数。

首先，谈谈自己的一点心得。对搞电子的来说，无论你的理论多么的深厚，最终还是需要
要以尽快地做出好的产品为最终的目的。
因此对一个新片子的学习，有时候不必纠结于某个细节而惶惶不可终日，否则，只能是
信心受挫，而学习进展缓慢。
因此，大可没必要对手册逐字翻译，死磨烂泡（重要细节需要反复研读），以免事倍功半。

以上是个人一些浅见，与君共勉。

开始步入正题，首先解析如下函数
static inline uint32_t sysclk_get_main_hz(void)
{
#if (defined CONFIG_SYSCLK_DEFAULT_RETURNS_SLOW_OSC)
      if (!sysclk_initialized ) {
             return OSC_MAINCK_4M_RC_HZ;
      }
#endif

      /* Config system clock setting */
      if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_SLCK_RC) {
             return OSC_SLCK_32K_RC_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_SLCK_XTAL) {
             return OSC_SLCK_32K_XTAL_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_SLCK_BYPASS) {
             return OSC_SLCK_32K_BYPASS_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_MAINCK_4M_RC) {
             return OSC_MAINCK_4M_RC_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_MAINCK_8M_RC) {
             return OSC_MAINCK_8M_RC_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_MAINCK_12M_RC) {
             return OSC_MAINCK_12M_RC_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_MAINCK_XTAL) {
             return OSC_MAINCK_XTAL_HZ;
      } else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_MAINCK_BYPASS) {
             return OSC_MAINCK_BYPASS_HZ;
      }
#ifdef CONFIG_PLL0_SOURCE
      else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_PLLACK) {
             return pll_get_default_rate(0);
      }
#endif

#ifdef CONFIG_PLL1_SOURCE
      else if (CONFIG_SYSCLK_SOURCE == SYSCLK_SRC_UPLLCK) {
             return PLL_UPLL_HZ;
      }
#endif
      else {
             /* unhandled_case(CONFIG_SYSCLK_SOURCE); */
             return 0;
      }
}
static inline uint32_t sysclk_get_cpu_hz(void)
{
      /* CONFIG_SYSCLK_PRES is the register value for setting the expected */
      /* prescaler, not an immediate value. */
      return sysclk_get_main_hz() /
             ((CONFIG_SYSCLK_PRES == SYSCLK_PRES_3) ? 3 :
                  (1 << (CONFIG_SYSCLK_PRES >> PMC_MCKR_PRES_Pos)));
}
代码的风格非常不错，结构清晰，可谓是一目了然。

阅读程序可以清晰地发现，CPU时钟是由主时钟，通过寄存器设置分频过来的，
其实还有一个概念，叫外设时钟，三者的关系是，
主时钟>=CPU时钟>=外设时钟

下面我们通过程序仿真来测试上面的结论，



仿真的结果完全符合我在配置文件中，所做的时钟配置，也符合上面阐述的结论！


在程序中，我设置了3个全局变量，分别用来获取主时钟、CPU时钟和外设时钟
的频率，另外，自定义的延时程序，也可以测试，实际的频率值是否符合预期。


下面，贴出来全部的测试程序，供大家参考
本帖隐藏的内容

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
main.c
uint32_t cpuFrequence,mainSysclkFrequence,peripheralClkFrequence;
void delay_ms_1M(void)
{
      uint32_t i = 10;
      while(i--) {
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
             asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");
      }
}
void delay_ms_NM(uint32_t n)
{
      while(n--) {
             delay_ms_1M();
      }
}
int main(void)
{
      sysclk_init();
      board_init();

      mainSysclkFrequence = sysclk_get_main_hz();
      cpuFrequence = sysclk_get_cpu_hz();
      peripheralClkFrequence = sysclk_get_peripheral_hz();
      asm("nop");

      /* Setup SysTick Timer for 1 msec interrupts */
      if (SysTick_Config(sysclk_get_cpu_hz() / 1000)) {
             while (1) { /* Capture error */
             }
      }

      while (1) {
             ioport_toggle_pin_level(EXAMPLE_LED_GPIO);
             //mdelay(500);
             delay_ms_NM(150 * 500);
      }
}

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
conf_clock.h(配置时钟的头文件)
#ifndef CONF_CLOCK_H_INCLUDED
#define CONF_CLOCK_H_INCLUDED

// ===== System Clock (MCK) Source Options
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_SLCK_RC
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_SLCK_XTAL
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_SLCK_BYPASS
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_MAINCK_4M_RC
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_MAINCK_8M_RC
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_MAINCK_12M_RC
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_MAINCK_XTAL
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_MAINCK_BYPASS
#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_PLLACK
//#define CONFIG_SYSCLK_SOURCE     SYSCLK_SRC_UPLLCK

// ===== Processor Clock (HCLK) Prescaler Options   (Fhclk = Fsys / (SYSCLK_PRES))
#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_1
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_2
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_4
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_8
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_16
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_32
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_64
//#define CONFIG_SYSCLK_PRES        SYSCLK_PRES_3

// ===== System Clock (MCK) Division Options   (Fmck = Fhclk / (SYSCLK_DIV))
#define CONFIG_SYSCLK_DIV         2

// ===== PLL0 (A) Options   (Fpll = (Fclk * PLL_mul) / PLL_div)
// Use mul and div effective values here.
#define CONFIG_PLL0_SOURCE        PLL_SRC_MAINCK_XTAL
#define CONFIG_PLL0_MUL          25
#define CONFIG_PLL0_DIV          1

// ===== UPLL (UTMI) Hardware fixed at 480 MHz.

// ===== USB Clock Source Options   (Fusb = FpllX / USB_div)
// Use div effective value here.
//#define CONFIG_USBCLK_SOURCE     USBCLK_SRC_PLL0
#define CONFIG_USBCLK_SOURCE     USBCLK_SRC_UPLL
#define CONFIG_USBCLK_DIV       1

// ===== Target frequency (Processor clock)
// - XTAL frequency: 12MHz
// - System clock source: PLLA
// - System clock prescaler: 1 (divided by 1)
// - System clock divider: 2 (divided by 2)
// - PLLA source: XTAL
// - PLLA output: XTAL * 25 / 1
// - Processor clock: 12 * 25 / 1 / 1 = 300MHz
// - System clock: 300 / 2 = 150MHz
// ===== Target frequency (USB Clock)
// - USB clock source: UPLL
// - USB clock divider: 1 (not divided)
// - UPLL frequency: 480MHz
// - USB clock: 480 / 1 = 480MHz

#endif /* CONF_CLOCK_H_INCLUDED */




总结一下，使用官方库函数，不是死板地机械套用，我们可以通过查看函数体
来详细了解其中的细节，知其然也知其所以然。阅读代码，是一种重要的能力，
通过阅读官方库代码，可以学习高手的长处和优良风格，以及环环相扣的缜密
思维。