第13章

CGC——時(shí)鐘控制

CGC

CGC（Clock Generation Circuit）：時(shí)鐘生成電路

13.1

CGC模塊簡(jiǎn)介

#CGC全稱是Clock Generation Circuit，中文譯為“時(shí)鐘生成電路”，或者也可以叫它“時(shí)鐘控制電路”。

13.1.1

時(shí)鐘源

我們學(xué)過《數(shù)字邏輯電路》知道，在芯片集成電路的系統(tǒng)中，必須要輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，才能使得這些邏輯電路正常工作。那么系統(tǒng)所需的這些時(shí)鐘信號(hào)是來源于哪里的呢？

時(shí)鐘信號(hào)的來源我們稱之為時(shí)鐘源。RA6M5/RA4M2的時(shí)鐘源如下表所示：

表1：RA6M5/RA4M2時(shí)鐘源

RA2L1的時(shí)鐘源如下表所示：

表2：RA2L1時(shí)鐘源

相關(guān)概念的詳細(xì)說明：

Main Clock Oscillator（MOSC）：

主時(shí)鐘振蕩器

RA6M5/RA4M2連接外部8 ~ 24 MHz高速晶振（連接引腳EXTAL、XTAL）；

RA2L1連接外部1 ~ 20 MHz高速晶振（連接引腳EXTAL、XTAL）。

Sub-Clock Oscillator（SOSC）：

副時(shí)鐘振蕩器

連接外部32.768 kHz低速晶振（連接引腳XCIN、XCOUT）。

32.768 kHz的外部時(shí)鐘頻率一般是用于RTC為用戶系統(tǒng)提供時(shí)間日歷功能的。

Phase Locked Loop（PLL、PLL2）：

PLL即鎖相環(huán)。

PLL電路具有倍增振蕩器頻率的功能，可選擇輸入到PLL的時(shí)鐘信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行分頻和倍頻，輸入時(shí)鐘源為MOSC、HOCO，輸入頻率8 MHz至24 MHz，倍頻比可在10到30之間選擇（0.5 步進(jìn)）

PLL輸出頻率：120 MHz ~ 200 MHz。

PLL2輸出頻率：120 MHz ~ 240 MHz。

注：RA2L1沒有PLL，因此它的主頻（48 MHz）相對(duì)比較低，而這也有利于低功耗。

High-speed on-chip oscillator

（HOCO）：高速片上振蕩器

振蕩頻率：RA6M5/RA4M2的為16/18/20 MHz

振蕩頻率：RA2L1的為24/32/48/64 MHz

Middle-speed on-chip oscillator

（MOCO）：中速片上振蕩器

振蕩頻率：8 MHz

Low-speed on-chip oscillator

（LOCO）：低速片上振蕩器

振蕩頻率：32.768 kHz

IWDT-dedicated clock（IWDTLOCO）：

IWDT專用片上振蕩器

振蕩頻率：15 kHz

External clock input for JTAG（TCK）：

JTAG的外部時(shí)鐘輸入

振蕩頻率：最大25 MHz

注：RA2L1是不支持JTag接口的。

External clock input for SWD

（SWCLK）：SWD的外部時(shí)鐘輸入

振蕩頻率：RA6M5/RA4M2的最大25 MHz

振蕩頻率：RA2L1的最大12.5 MHz

13.1.2

模塊輸入時(shí)鐘

上述內(nèi)容我們知道已經(jīng)有了各個(gè)時(shí)鐘源的輸入，那么，輸入的各個(gè)時(shí)鐘源是要輸出時(shí)鐘信號(hào)給到各個(gè)時(shí)鐘線上的，而芯片的各種模塊又掛載到各個(gè)時(shí)鐘線上。

系統(tǒng)中的每一個(gè)模塊都需要不同的工作頻率，對(duì)應(yīng)到各個(gè)時(shí)鐘線所能提供的最大時(shí)鐘頻率也有快有慢，而不是完全一樣。用戶在使用一些外設(shè)或模塊時(shí)需要特別考慮其輸入時(shí)鐘頻率，這可以通過配置對(duì)應(yīng)時(shí)鐘線的時(shí)鐘頻率來滿足不同模塊的需求。

以RA6M5為例，下面是系統(tǒng)內(nèi)部主要時(shí)鐘線的時(shí)鐘源及其用以支持的模塊和其所能提供的最高頻率。

表3：RA6M5內(nèi)部時(shí)鐘說明

注意到設(shè)置時(shí)鐘頻率的一些限制：

ICLK ≥ PCLKA ≥ PCLKB，PCLKD ≥ PCLKA ≥ PCLKB

ICLK ≥ FCLK，ICLK ≥ BCLK

13.1.3

時(shí)鐘相關(guān)的引腳

與時(shí)鐘相關(guān)的#引腳及其說明如下表所示。

表4：時(shí)鐘相關(guān)的引腳