在MSP430单片机中,一个时钟周期 = MCLK晶振的倒数。如果MCLK是8MHz,则一个时钟周期为1/8us。 一个机器周期 = 一个时钟周期,即430每个动作都能完成一个基本操作。 一个指令周期 = 1~6个机器周期,具体根据具体指令而定。 另外,指令长度只是一个存储单位,与时间没有必然的关系。 MSP430单片机的时钟模块主要包括: 三个时钟:辅助时钟ACLK 、主时钟MCLK 、子系统时钟SMCLK 三个振荡器:低频时钟源LFXT1 、高频时钟源XT2 、数字控制RC振荡器DCO 而MSP430单片机工作所需时钟就是由这些振荡器振荡后经处理产生的。 (1)ACLK:是LFXT1CLK信号经1/2/4/8分频后得到的,主要用作低速外围的时钟 (2)MCLK:是LFXT1CLK,XT2CLK,DCOCLK的三者之一决定,由软件选择,然后经1/2/4/8分频后得到,主要用于CPU和系统 (3)SMCLK:可由LFXT1CLK和DCOCLK,或者XT2CLK与DCOCLK决定,然后经1/2/4/8分频后得到,主要用于高速外围模块 MSP430的时钟模块由DCOCTL,BCSCTL1,BCSCTL2,IE1,IFG1这五个寄存器来确定,具体的功能如下所示: DCOCTL:控制DCO振荡器 BCSCTL1:控制XT2,LFXT1,DCO振荡,并控制ACLK的分频情况 BCSCTL2:设置三个时钟源分别选择什么振荡器 我们在程序里对寄存器的设置,也就是对三个振荡器进行设置,时钟振荡器设置好了,还要对时钟模块进行设置,也就是让三个时钟模块MCLK SMCLK ACLK选择相应的时钟振荡器以得到不同频率的时钟。 PUC信号后,系统选择内部电阻以实现频率的输出。RSELx = 4 与 DCOx = 3,开始时使DCO有一个适中的频率。MCLK与SMCLK的时钟信号全部来自DCO,约为800KHz(芯片手册)。PUC信号后将LFXT1设置到LF模式(XTS=0),并且关断HF模式(XTS=1)与关断XT2振荡器。 (1)DCOCTLCO控制寄存器,地址为56H,初始值为60H // 7 6 5 4 3 2 1 0 // DCO2 DCO1 DCO0MOD4 MOD3 MOD2 MOD1 MOD0 // // DCO0~DCO2CO Select Bit,定义了8种频率之一,而频率由注入直流发生器的电流定义 // MOD0~MOD4:Modulation Bit,频率的微调 // // DCO的设置:通过设置DCOCTL和BCSCTL1,设置DCO的频率 // (1)DCO的调节: 设置DCOR比特来选择是外部电阻还是内部电阻,以确定一个基准频率 通过BCSCTL1寄存器的RSELx来进行分频,确定时钟频率; 通过DCOCTL寄存器中DCOx在标称频率基础上分段粗调,选择频率; 通过DCOCTL寄存器中MODx的值对频率进行细调,选择 DCOx 与 DCOx+1 之间的频率 // 注意:DCO工作在最高频率时,内部电阻正常值大约为200k,此时DCO的工作频率大约为5MHz。 例子: //DCOCTL初始值为60H,即DCOCTL |=DCO1 + DCO2; DCOCTL |= DCO0 + DCO1 + DCO2; // Max DCO //MOD0~MOD4:Modulation Bit,频率的微调一般保持默认即可 //系统默认情况下,RSELx=4 (2)BCSCTL1(ACLK):Basic Clock System Control1,地址为58H,初始值为84H // 7 6 5 4 3 2 1 0 // XT2OFF XTS DIVA1DIVA0 XT5V RSEL2 RSEL1 RSEL0 // // RSEL2~RSEL0:选择某个内部电阻以决定标称频率(0最低,7最高) // XT5V:1,该比特未用,必须选择复位 // DIVA0~DIVA1:选择ACLK的分频系数。DIVA=0,1,2,3(DIVA_0,DIVA_1...),ACLK的分频系数分别为:1,2,4,8 // XTS:选择LFXT1工作在低频晶体模式(XTS=0)还是高频晶体模式(XTS=1) // XT2OFF:控制XT2振荡器的开启(XT2OFF=0)与关闭(XT2OFF=1) // // BCSCTL1的设置:初始值为84H //使用XT2振荡器 //控制XT2振荡器的开启(XT2OFF=0)与关闭(XT2OFF=1) BCSCTL1 &= ~XT2OFF;//清OSCOFF/XT2 do { IFG1 &= ~OFIFG;//清OFIFG OSC_Delay = 255; while(OSC_Delay --);//延时等待 } while(IFG1 & OFIFG);//直到OFIFG=0为止 //RSEL2~RSEL0:选择某个内部电阻以决定标称频率(0最低,7最高) BCSCTL1 |= RSEL0 + RSEL1 + RSEL2;//XT2on,max RSEL //选择ACLK的分频系数IVA=0,1,2,3,ACLK的分频系数分别为:1,2,4,8 //BCSCTL1 |= DIVA_2;//对ACLK进行2分频 //(3)BCSCTL2(SMCLK,MCLK):Basic Clock SystemControl 2,地址为58H,初始值为00H // 7 6 5 4 3 2 1 0 // SELM1 SELM0DIVM1 DIVM0 SELS DIVS1 DIVS0 DCOR // // DCOR:Enable ExternalResister,0—选择内部电阻,1—选择外部电阻 // DIVS0~DIVS1IVS=0,1,2,3,对应SMCLK的分频因子为1,2,4,8 // SELS:选择SMCLK的时钟源,0COCLK,1:XT2CLK/LFXTCLK // DIVM0~DIVM1:选择MCLK的分频因子,DIVM=0,1,2,3,对应MCLK的分频因子为1,2,4,8 // SELM0~SELM1:选择MCLK的时钟源,0,1COCLK,2:XT2CLK,3FXT1CLK // // BCSCTL2的设置:初始值为00H //设置BCSCTL2,选定MCLK和SMCLK的时钟源XT2,并可以设置其分频因子 //注意:ACLK只能来源于LFXT1,可以在BCSCTL1里设置ACLK的分频,就是说ACLK最大只能为32768Hz(XIN 与 XOUT间接32.768KHz晶振) //DCOR一般设置为默认值 //设置SMCLK的分频因子,DIVS0~DIVS1IVS=0,1,2,3,对应SMCLK的分频因子为1,2,4,8 //BCSCTL2 = DIVS_0; //BCSCTL2 = DIVS_1; //BCSCTL2 = DIVS_2; //BCSCTL2 = DIVS_3; //设置MCLK的分频因子,DIVM0~DIVM1IVM=0,1,2,3,对应MCLK的分频因子为1,2,4,8 //BCSCTL2 = DIVM_0; //BCSCTL2 = DIVM_1; //BCSCTL2 = DIVM_2; //BCSCTL2 = DIVM_3; //BCSCTL2:设置三个时钟源分别选择什么振荡器 //SELM0~SELM1:选择MCLK的时钟源,0,1COCLK,2:XT2CLK,3FXT1CLK //选择 MCLK 时钟源为XT2, //BCSCTL2 = SELM_2 ; //SELS:选择SMCLK的时钟源,0COCLK,1:XT2CLK/LFXTCLK //选择 SMCLK 时钟源为XT2 //BCSCTL2 = SELS ; //选择MCLK 与 SMCLK为XT2 BCSCTL2 = SELM_2 + SELS; //(4)IE1,Interrupt Enable Register 1 // 7 6 5 4 3 2 1 0 // OFIE // 7~2 and 0 : Thesebits may be used by other modules // OFIE:Oscillatorfault interrupt enable. 0---Interrupt not enabled // 1---Interruptenabled //(5)IEG1,Interrupt Flag Register 1 // 7 6 5 4 3 2 1 0 // OFIFG // 7~2 and 0 :These bits may be used by other modules // OFIE:Oscillatorfault interrupt flag. 0 No interrupt pending // 1 Interrupt pending // 在PUC信号后,默认情况下由DCOCLK作MCLK与SMCLK的时钟信号,由于DCOCTL初始值为60H,根据需要可将MCLK的时钟源另外设置为LFXT1或者XT2,设置顺序如下: //(1)清OSCOFF/XT2 //(2)清OFIFG //(3)延时等待至少50us //(4)再次检查OFIFG,如果仍置位,则重复(1)~(4)步,直到OFIFG=0为止 //(5)设置BCSCTL2的相应SELM |