【NXP OKdo E1双核Cortex M33开发板】试用4-时钟分析和定时器

Angel_YY

在上一篇中，我们创建了一个基础工程定点亮了LED灯，但是系统时钟我们并没有过多关注，这一篇中我们来研究一下系统时钟。首先了解一下LPC55S6x的最大时钟频率，在其产品手册中有相关描述。

LPC55S69的器件分为两个版本，在早期的OA版本中，最高频率支持到100MHz，这也是所有早期资料中所描述的最高频率，但是在器件版本迭代到1B之后，最高频率就可以达到150MHz了。

我们可以看看OKdo E1开发板上所用MCU器件的版本号，这里明显表明了为1B版本，所以开发板支持的最高频率可以达到150MHz没有问题。

我们在看OKdo官网对于开发板的描述中可以了解到，使用内部PLL，可以支持到100MHz主频，如果使用外部16MHz或者32MHz晶振，可以达到全速150MHz(实际上使用内部晶振也是可以达到150MHz的)，因为开发板上虽然设计了晶振，但是没有焊接，所以我们使用内部PLL来设置主频就可以了。

首先我们看一下上一篇中使用的频率是多少，在主函数的BOARD_InitBootClocks函数上右击，点击Open Declaration。

编译器打开了clock_config.c，里面有函数调用关系，最终调用了BOARD_BootClockRUN函数，在该函数中进行了时钟设置，最后一行代码系统时钟被设置为12MHz，也就是说我们上一篇的工程使用的是12MHz的系统时钟。

接下来我们把主频设置到96MHz。点击配置工具下拉菜单，打开时钟。

点击时钟显示图标签页，可以看到LPC55S69的时钟树还是很复杂的，默认是上一次使用的12MHz频率，点击"ANACTRL"虚框，在右侧会出现组件详情，在FRO_HF下的FRO_96M默认是disable的，我们点击下拉，选择Enable，内部96MHz的时钟源被使能。

沿着时钟树走向找到MAINCLKSELA，点击，在右侧属性框下拉，选择"FRO_96 MHz clock"，这样在输出系统时钟之前的部分都是96MHz了，如果不是，修改设置使其都设置为96MHz即可。但是此时System clock还是12MHz，并提示设置有错误。

点击System clock部分，在右侧详情窗口修改System Clock为96MHz，这样系统时钟就设置完成了。

点击更新源代码。

会有更新源文件提醒，我们可以从中看到那些文件被修改了。点击确定即可。

此时返回代码编辑界面，我们可以看到clock_config.c文件中时钟初始化时都是按照96MHz进行配置了，并且最终的系统时钟变量被赋值为96M.

此时我们重新编译并下载程序到开发板，可以看到开发板的灯亮灭交替的速度快了很多，理论上应该是8倍左右，因为我们把主频从12MHz更改到了96MHz，主频增高到原来的8倍，LED灯的交替速度也应该增加到8倍。

此时我们返回源代码，把if语句中的100000修改为800000，再次下载程序到开发板，会发现LED的闪烁速度恢复到了之前12MHz时的速度了。
在Arm的Cortex M系列内核中，都会有一个SysTick定时器，一般用来给OS提供时基，这里我们使用该定时器实现一个可以自定义的延时，这样我们就可以让LED灯按照我们自定义的要求实现任意频率的翻转了。
该定时器实现起来非常简单。主要是通过代码来实现。

其实现原理也比较简单，主要是设置一个全局变量，在调用延时函数的时候给全局变量一个数值，设置systick为1ms产生一次中断，在中断处理函数中去累减全局变量，延时函数则等待全局变量累减到0，延时结束。这里设置延时0.1秒进行LED的翻转。

下载到开发板上后可以发现，led大致是按照每秒五次亮灭进行翻转的。
在笔者写完此文后，又抽时间研究了一下时钟树，发现使用内部晶振也是可以达到150MHz主频的。

在时钟显示图中的PLL0 Mode下拉框选择Normal，在PLLCLKSEL处单击鼠标选中，右侧PLL0 clock select 处选择 FRO 12 MHz clock。

在PLL0框中设置频率系数为“/4*100”，在PLL0_PDEC处设置系数为"/2"，这样PLL0就达到150MHz了。然后在MAINCLKSELB设置主时钟为PLL0_clock即可是的系统时钟达到150MHz。

此时更新完代码后返回clock_config.c中，可以看到系统时钟被初始化为150MHz了。