MSP430單片機(jī)的時(shí)鐘系統(tǒng)

1、本節(jié)內(nèi)容 時(shí)鐘系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)要求 MSP430X5XX / 6XX系列時(shí)鐘系統(tǒng)模塊 五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊 DCO模塊操作 外設(shè)模塊請(qǐng)求時(shí)鐘系統(tǒng)（低功耗運(yùn)行模式下） 模塊振蕩器（MODOSC） 故障安全邏輯操作 時(shí)鐘模塊應(yīng)用舉例（MSP430F5XX / 6XX） 時(shí)鐘模塊庫(kù)函數(shù)時(shí)鐘系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)要求（1/1） 單片機(jī)各部件能有條不紊自動(dòng)工作，實(shí)際上是在其系統(tǒng)時(shí)鐘作用下，控制器指揮芯片內(nèi)各個(gè)部件自動(dòng)協(xié)調(diào)工作，使內(nèi)部邏輯硬件產(chǎn)生各種操作所需的脈沖信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。 為適應(yīng)系統(tǒng)和具體應(yīng)用需求，單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘必須滿足以下不同要求：高頻率。用于對(duì)系統(tǒng)硬件需求和外部事件快速反應(yīng)；低頻率。用于降低電流消耗；穩(wěn)

2、定的頻率。以滿足定時(shí)應(yīng)用，如實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC；低Q值振蕩器。用于保證開始及停止操作最小時(shí)間延遲。MSP430X5XX / 6XX系列時(shí)鐘系統(tǒng)模塊（1/3）右圖為MSP430X5XX / 6XX系列單片機(jī)時(shí)鐘模塊結(jié)構(gòu)：MSP430X5XX / 6XX系列時(shí)鐘系統(tǒng)模塊（2/3） 從上圖可以看出，MSP430F5XX / 6XX時(shí)鐘模塊有 5 個(gè)時(shí)鐘輸入源：XT1CLK 低頻或高頻時(shí)鐘源：可以使用標(biāo)準(zhǔn)晶振，振蕩器或者外部時(shí)鐘源輸入4MHz32MHz。XT1CLK可以作為內(nèi)部FLL模塊的參考時(shí)鐘。XT2CLK 高頻時(shí)鐘源：可以使用標(biāo)準(zhǔn)晶振，振蕩器或者外部時(shí)鐘源輸入4MHz32MHz。VLOCLK 低功耗

3、低頻內(nèi)部時(shí)鐘源：典型值為10KHZ；REFOCLK 低頻修整內(nèi)部參考時(shí)鐘源：典型值為32768Hz，作為FLL基準(zhǔn)時(shí)鐘源；DCOCLK 片內(nèi)數(shù)字控制時(shí)鐘源：通過FLL模塊來穩(wěn)定。MSP430X5XX / 6XX系列時(shí)鐘系統(tǒng)模塊（3/3）基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊可提供3種時(shí)鐘信號(hào)：ACLK 輔助時(shí)鐘：ACLK可由軟件選擇來自XT1CLK、REFOCLK、VLOCLK、DCOCLK、DCOCLKDIV、XT2CLK（由具體器件決定）這幾個(gè)時(shí)鐘源之一。然后經(jīng)1、2、4、8、16、32分頻得到。ACLK可由軟件選作各個(gè)外設(shè)模塊的時(shí)鐘信號(hào)，一般用于低速外設(shè)模塊。MCLK 系統(tǒng)主時(shí)鐘： MCLK可由軟件選擇來自上述5

4、種時(shí)鐘源，同樣可經(jīng)過分頻得到。MCLK主要用于CPU和系統(tǒng)。SMCLK 子系統(tǒng)時(shí)鐘：可由軟件選擇來自上述5種時(shí)鐘源，同樣可經(jīng)過分頻得到。 SMCLK可由軟件選作各個(gè)外設(shè)模塊的時(shí)鐘信號(hào)，主要用于高速外設(shè)模塊。五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（1/8）五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊，包括：XT1 振蕩器XT2 振蕩器低功耗低頻內(nèi)部振蕩器（VLO）低頻修整內(nèi)部參考振蕩器（REFO）片內(nèi)數(shù)字控制振蕩器（DCO）五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（2/8）一、一、XT1 振蕩器振蕩器XT1工作在低頻（LF）模式時(shí)（XTS=0），提供支持32768HZ時(shí)鐘的超低功耗模式。晶振只需經(jīng)過XIN和XOUT兩個(gè)引腳連接，不需要其他外部器

5、件，所有保證工作穩(wěn)定的元件和移相電容都集成在芯片中。在一些設(shè)備中當(dāng)XT1選擇高頻（HF）模式時(shí)（XTS=1）也支持高頻晶振或者振蕩器。高頻晶振或諧振器連接到XIN和XOUT引腳，需要在兩個(gè)端口配置電容。五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（3/8）二、二、XT2 振蕩器振蕩器一般稱之為第二振蕩器XT2，它產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)XT2CLK，它的工作特性與XTl振蕩器工作在高頻模式時(shí)類似。系統(tǒng)頻率和系統(tǒng)的工作電壓密切相關(guān)，某些應(yīng)用需要較高的工作電壓，所以也需要系統(tǒng)提供相應(yīng)較高的頻率。系統(tǒng)頻率和系統(tǒng)工作電壓之間的關(guān)系下圖所示：五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（4/8） 頻率（MHz）頻率和工作電壓的關(guān)系在陰影中的數(shù)字表示所支持

6、PMMCOREVx配置。電壓（V）五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（5/8）三、低功耗低頻內(nèi)部振蕩器（三、低功耗低頻內(nèi)部振蕩器（VLO）低頻低功耗內(nèi)部振蕩器 (VLO)能夠提供典型10kHz的振蕩頻率（具體參數(shù)見數(shù)據(jù)手冊(cè)），而不需要外接任何晶振。VLO可以對(duì)時(shí)鐘精確要求不高的的應(yīng)用提供低成本和超低功耗的時(shí)鐘源。五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（6/8）四、低頻修整內(nèi)部參考振蕩器（四、低頻修整內(nèi)部參考振蕩器（REFO）REFO可以產(chǎn)生一個(gè)比較穩(wěn)定的頻率，其典型值為32768Hz，它可以用作FLLREFCLK。低頻修整內(nèi)部參考振蕩器（REFO）可以在沒有外部晶振，對(duì)成本又比較敏感的場(chǎng)合得到很好的應(yīng)用。五、片內(nèi)數(shù)字

7、控制振蕩器（五、片內(nèi)數(shù)字控制振蕩器（DCO）DCO振蕩器是一個(gè)可數(shù)字控制的RC振蕩器，它的頻率隨供電電壓、環(huán)境溫度變化而具有一定的不穩(wěn)定性。DCO頻率可以通過選擇FLL的頻率（FLLRENCLK/n）來增強(qiáng)振蕩頻率的穩(wěn)定性。五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（7/8） FLL的參考時(shí)鐘的參考時(shí)鐘FLLREFCLK可以來自于可以來自于XT1CLK、REFOCLK或或XT2CLK中的任何一個(gè)時(shí)鐘源，通過中的任何一個(gè)時(shí)鐘源，通過SELREF控制位進(jìn)行選擇。由控制位進(jìn)行選擇。由于這于這3種時(shí)鐘的精確度都很高，倍頻后仍然能夠得到準(zhǔn)確的頻率。種時(shí)鐘的精確度都很高，倍頻后仍然能夠得到準(zhǔn)確的頻率。FLL能夠產(chǎn)生兩種時(shí)鐘

8、信號(hào)：能夠產(chǎn)生兩種時(shí)鐘信號(hào)：DCOCLK和和DCOCLKDIV，其中，其中DCOCLKDIV信號(hào)為信號(hào)為DCOCLK時(shí)鐘經(jīng)時(shí)鐘經(jīng)1/2/4/8/16/32分頻后得到（分頻分頻后得到（分頻系數(shù)為系數(shù)為D）。）。五個(gè)時(shí)鐘輸入源振蕩器模塊（8/8） 鎖頻環(huán)是一種非常巧妙的電路，它的核心部件是數(shù)控振蕩器和一個(gè)頻率積分器。數(shù)鎖頻環(huán)是一種非常巧妙的電路，它的核心部件是數(shù)控振蕩器和一個(gè)頻率積分器。數(shù)控振蕩器能夠產(chǎn)生控振蕩器能夠產(chǎn)生DCOCLK時(shí)鐘，頻率計(jì)數(shù)器實(shí)際上是一個(gè)加減計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘，頻率計(jì)數(shù)器實(shí)際上是一個(gè)加減計(jì)數(shù)器，“+”輸入端上輸入端上的每個(gè)脈沖將使計(jì)數(shù)值加的每個(gè)脈沖將使計(jì)數(shù)值加1，“-”輸入端上的每

9、個(gè)脈沖將使計(jì)數(shù)值減輸入端上的每個(gè)脈沖將使計(jì)數(shù)值減1。FLLREFCLK經(jīng)過經(jīng)過1/2/4/8/12/16分頻后輸入頻率積分器的分頻后輸入頻率積分器的“+”輸入端（分頻系數(shù)為輸入端（分頻系數(shù)為n），），DCOCLKDIV經(jīng)過經(jīng)過(N+1)分頻后輸入頻率積分器的分頻后輸入頻率積分器的“-”輸入端，頻率積分器的運(yùn)算結(jié)果又輸出給數(shù)控振蕩器，輸入端，頻率積分器的運(yùn)算結(jié)果又輸出給數(shù)控振蕩器，改變數(shù)控振蕩器的輸出頻率改變數(shù)控振蕩器的輸出頻率DCOCLK，構(gòu)成反饋環(huán)。經(jīng)過反饋調(diào)整，最終的結(jié)果使頻率，構(gòu)成反饋環(huán)。經(jīng)過反饋調(diào)整，最終的結(jié)果使頻率積分器的積分器的“+”輸入端的頻率與輸入端的頻率與“-”輸入端的頻率相

10、同，即輸入端的頻率相同，即所以，數(shù)控振蕩器的最終輸出頻率為所以，數(shù)控振蕩器的最終輸出頻率為fDCOCLK=D(N+1) fFLLREFCLK/n其中，其中，D由由3位位FLLD控制位確定，取值為控制位確定，取值為1,2,4,8,16,32；N由由10位位FLLN控制位確定，取值范圍為控制位確定，取值范圍為11023；n由由3位位FLLREFDIV控制位確定，取值為控制位確定，取值為1,2,4,8,12,16。nfNDfFLLREFCLKDCOCLK) 1(DCO模塊操作（1/4）DCOCLK頻率調(diào)整過程：頻率調(diào)整過程：設(shè)置DCORSELx這3位可以從8個(gè)DCO額定頻率中選擇一個(gè)頻率。5位的DC

11、O用來在DCORSEL的32個(gè)頻率級(jí)別中選擇，相鄰兩個(gè)的頻率相差約8%。5位的MOD用于控制在DCO中的32個(gè)頻率中選擇切換兩種頻率。如果DCO=31，表示DCO已經(jīng)選擇最高頻率，此時(shí)不能利用MOD進(jìn)行頻率調(diào)整。（如下圖所示）其中，在鎖頻環(huán)工作的時(shí)候，這些DCO位和MOD位的值由硬件自動(dòng)調(diào)節(jié)。DCO模塊操作（2/4）DCO頻率的調(diào)節(jié)DCO模塊操作（3/4）鎖頻環(huán)鎖頻環(huán)(FLL)DCOCLK可用作ACLK、MCLK、SMCLK，但它的頻率隨供電電壓、環(huán)境溫度變化而具有一定的不穩(wěn)定性，F(xiàn)LL通過頻率積分器和調(diào)制器的自動(dòng)調(diào)節(jié)使DCOCLK的頻率趨于穩(wěn)定。FLL通過在兩個(gè)最相近的鄰居頻率之間進(jìn)行切換，

12、產(chǎn)生兩個(gè)頻率的加權(quán)頻率，最終獲得我們所需的頻率。(如下圖所示)DCO模塊操作（4/4）外設(shè)模塊請(qǐng)求時(shí)鐘系統(tǒng)（1/2）外設(shè)模塊可以控制3個(gè)時(shí)鐘請(qǐng)求信號(hào)中的一個(gè)來獲得時(shí)鐘ACLK_REQ、MCLK_REQ、SMCLK_REQ。不管在任何模式下，外設(shè)模塊的正常操作都可以從標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘系統(tǒng)（UCS）請(qǐng)求時(shí)鐘信號(hào)。 例如：如果定時(shí)器選擇了ACLK作為時(shí)鐘源，只要定時(shí)器允許，ACLK_REQ信號(hào)就一直有效并向UCS申請(qǐng)時(shí)鐘，而UCS則不管當(dāng)前是在什么LPM低功耗模式都會(huì)輸出ACLK信號(hào)。 如下圖所示，為外設(shè)模塊請(qǐng)求時(shí)鐘系統(tǒng)。外設(shè)模塊請(qǐng)求時(shí)鐘系統(tǒng)（2/2）外設(shè)模塊請(qǐng)求時(shí)鐘系統(tǒng)。模塊振蕩器（MODOSC）（1/1

13、）UCS模塊還有一個(gè)內(nèi)部的振蕩器（MODOSC）。它主要給FLASH模塊控制器或其他任意需要的模塊提供時(shí)鐘。MODOSC產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)MODCLK。 例：ADC12_A可以選擇使用MODOSC作為轉(zhuǎn)換時(shí)鐘源，用戶選擇ADC12OSC作為轉(zhuǎn)換時(shí)鐘源時(shí)，ADC12OSC就來自MODOSC。故障安全邏輯操作（1/2）時(shí)鐘系統(tǒng)模塊包含有晶振故障保護(hù)的功能。這個(gè)功能可以檢測(cè)XT1、XT2、DCO的振蕩器故障。當(dāng)晶體振蕩器啟用后，沒有正常工作時(shí)，則相應(yīng)的故障位XT1LFOFFG、XT1HFOFFG、XT2OFFG將被置位。如下圖所示，可檢測(cè)的故障有：XT1的LF模式下低頻晶振故障（XT1LFOFFG）XT1

14、的HF模式下高頻晶振故障（XT1HFOFFG）XT2高頻晶振故障（XT2OFFG）DCO故障標(biāo)志(DCOFFG)故障安全邏輯操作（2/2）晶振故障邏輯UCS時(shí)鐘模塊控制寄存器列表如表所示。時(shí)鐘模塊控制寄存器列表如表所示。 時(shí)鐘模塊控制寄存器寄存器簡(jiǎn)寫類型偏移地址初始狀態(tài)時(shí)鐘模塊控制寄存器0UCSCTL0讀/寫00h0000h時(shí)鐘模塊控制寄存器1UCSCTL1讀/寫02h0020h時(shí)鐘模塊控制寄存器2UCSCTL2讀/寫04h101Fh時(shí)鐘模塊控制寄存器3UCSCTL3讀/寫06h0000h時(shí)鐘模塊控制寄存器4UCSCTL4讀/寫08h0044h時(shí)鐘模塊控制寄存器5UCSCTL5讀/寫0Ah00

15、00h時(shí)鐘模塊控制寄存器6UCSCTL6讀/寫0ChC1CDh時(shí)鐘模塊控制寄存器7UCSCTL7讀/寫0Eh0703h時(shí)鐘模塊控制寄存器8UCSCTL8讀/寫10h0707h時(shí)鐘模塊控制寄存器9UCSCTL9讀/寫12h0000h表表 MSP430F5xx/6xx系列單片機(jī)時(shí)鐘模塊寄存器匯總（基址：系列單片機(jī)時(shí)鐘模塊寄存器匯總（基址：0160h）15141312111098保留DCO76543210MOD保留1時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器0（UCSCTL0） DCO：第：第812位，位，DCO頻拍選擇。選擇頻拍選擇。選擇DCO頻拍并在頻拍并在FLL運(yùn)行期間自動(dòng)調(diào)整。運(yùn)行期間自動(dòng)調(diào)整。

16、MOD：第：第37位，調(diào)制位計(jì)數(shù)器。選擇調(diào)制類型，所有的位，調(diào)制位計(jì)數(shù)器。選擇調(diào)制類型，所有的MOD位在位在FLL運(yùn)行期間自動(dòng)調(diào)整，運(yùn)行期間自動(dòng)調(diào)整，無須用戶干預(yù)。當(dāng)調(diào)制位計(jì)數(shù)器從無須用戶干預(yù)。當(dāng)調(diào)制位計(jì)數(shù)器從31減到減到0時(shí)，時(shí)，DCOx的值自動(dòng)增加。當(dāng)調(diào)制位計(jì)數(shù)器從的值自動(dòng)增加。當(dāng)調(diào)制位計(jì)數(shù)器從0增加到增加到31時(shí)時(shí)，DCOx的值自動(dòng)減少。的值自動(dòng)減少。 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留76543210保留DCORSEL保留保留DISMOD2時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器1（UCSCTL1） DCORSEL：第：第46位，位，DCO頻率范圍選擇。頻率范圍選擇。 DIS

17、MOD: 第第0位，調(diào)制器禁止使能控制位。位，調(diào)制器禁止使能控制位。0：使能調(diào)制器：使能調(diào)制器； 1：禁止調(diào)制器。：禁止調(diào)制器。 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留FLLD保留FLLN76543210FLLN3時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器2（UCSCTL2） FLLD：第：第1214位，位，F(xiàn)LL預(yù)分頻器。這些位設(shè)置預(yù)分頻器。這些位設(shè)置DCOCLK的分頻系數(shù)的分頻系數(shù)D，即，即DCOCLK經(jīng)過經(jīng)過D次次分頻后得到分頻后得到DCOCLKDIV時(shí)鐘。時(shí)鐘。000：fDCOCLK/1； 001： fDCOCLK/2； 010：fDCOCLK/4； 011：fDCOCLK/8；1

18、00：fDCOCLK/16； 101：fDCOCLK/32；110：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fDCOCLK/32；111：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fDCOCLK/32。 FLLN：第：第09位，倍頻系數(shù)。設(shè)置倍頻值位，倍頻系數(shù)。設(shè)置倍頻值N，N必須大于必須大于0，如果，如果FLLN=0，則，則N被自動(dòng)設(shè)置為被自動(dòng)設(shè)置為1。 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留76543210保留SELREF保留FLLREFDIV4時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器3（UCSCTL3） SELREF：第：第46位，位，F(xiàn)LL參考時(shí)鐘源選擇控制位。這些控制

19、位選擇參考時(shí)鐘源選擇控制位。這些控制位選擇FLL的參考時(shí)鐘源的參考時(shí)鐘源FLLREFCLK。000：XT1CLK； 001：保留為以后使用，默認(rèn)參考時(shí)鐘源：保留為以后使用，默認(rèn)參考時(shí)鐘源XT1CLK；010：REFOCLK； 011：保留為以后使用，默認(rèn)參考時(shí)鐘源：保留為以后使用，默認(rèn)參考時(shí)鐘源REFOCLK；100：保留為以后使用，默認(rèn)參考時(shí)鐘源：保留為以后使用，默認(rèn)參考時(shí)鐘源REFOCLK；101：當(dāng)：當(dāng)XT2有效時(shí)，選擇有效時(shí)，選擇XT2CLK，否則，選擇，否則，選擇REFOCLK；110：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同；配置情況相同；111：保留為以后

20、使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同。配置情況相同。 FLLREFDIV：第：第02位，位，F(xiàn)LL參考時(shí)鐘分頻器。參考時(shí)鐘分頻器。000： fFLLREFCLK/1； 001：fFLLREFCLK/2； 010：fFLLREFCLK/4； 011：fFLLREFCLK/8；100：fFLLREFCLK/12； 101：fFLLREFCLK/16；110：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fFLLREFCLK/16；111：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fFLLREFCLK/16。 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留SELA765432

21、10保留SELS保留SELM5時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器4（UCSCTL4） SELA：第：第810位，位，ACLK參考時(shí)鐘源選擇控制位。參考時(shí)鐘源選擇控制位。 000：XT1CLK； 001：VLOCLK； 010：REFOCLK； 011：DCOCLK； 100：DCOCLKDIV； 101：當(dāng)：當(dāng)XT2有效時(shí)，選擇有效時(shí)，選擇XT2CLK，否則，選擇，否則，選擇DCOCLKDIV； 110：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同；配置情況相同； 111：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同。配置情況相同。 SELS：第：第4

22、6位，位，SMCLK參考時(shí)鐘源選擇控制位。參考時(shí)鐘源選擇控制位。 000：XT1CLK； 001：VLOCLK； 010：REFOCLK； 011：DCOCLK； 100：DCOCLKDIV； 101：當(dāng)：當(dāng)XT2有效時(shí)，選擇有效時(shí)，選擇XT2CLK，否則，選擇，否則，選擇DCOCLKDIV； 110：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同；配置情況相同； 111：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同。配置情況相同。 SELM：第：第02位，位，MCLK參考時(shí)鐘源選擇控制位。參考時(shí)鐘源選擇控制位。 000：XT1CLK； 001：VLOCL

23、K； 010：REFOCLK； 011：DCOCLK； 100：DCOCLKDIV； 101：當(dāng)：當(dāng)XT2有效時(shí)，選擇有效時(shí)，選擇XT2CLK，否則，選擇，否則，選擇DCOCLKDIV； 110：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同；配置情況相同； 111：保留為以后使用，默認(rèn)與：保留為以后使用，默認(rèn)與101配置情況相同。配置情況相同。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留DIVPA保留DIVA76543210保留DIVS保留DIVM6時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器5（UCSCTL5） DIVPA：第：第1214位，位，ACLK/n時(shí)鐘輸出分

24、頻器。時(shí)鐘輸出分頻器。 000： fACLK/1； 001：fACLK/2； 010：fACLK/4； 011：fACLK/8； 100：fACLK/16 101：fACLK/32； 110：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fACLK/32； 111：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fACLK/32。 DIVA：第：第810位，位，ACLK時(shí)鐘源分頻器，分頻后作為時(shí)鐘源分頻器，分頻后作為ACLK時(shí)鐘。時(shí)鐘。 000： fACLK/1； 001：fACLK/2； 010：fACLK/4； 011：fACLK/8； 100：fACLK/16 101：fACLK/32；

25、110：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fACLK/32； 111：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fACLK/32。 DIVS：第：第46位，位，SMCLK時(shí)鐘源分頻器，分頻后作為時(shí)鐘源分頻器，分頻后作為SMCLK時(shí)鐘。時(shí)鐘。 000： fSMCLK/1； 001：fSMCLK/2； 010：fSMCLK/4； 011：fSMCLK/8； 100：fSMCLK/16 101：fSMCLK/32； 110：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fSMCLK/32； 111：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fSMCLK/32。 DIVM：第：第0

26、2位，位，MCLK時(shí)鐘源分頻器，分頻后作為時(shí)鐘源分頻器，分頻后作為MCLK時(shí)鐘。時(shí)鐘。 000： fMCLK/1； 001：fMCLK/2； 010：fMCLK/4； 011：fMCLK/8； 100：fMCLK/16 101：fMCLK/32； 110：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fMCLK/32； 111：保留為以后使用，默認(rèn)值：保留為以后使用，默認(rèn)值fMCLK/32。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098XT2DRIVE保留XT2BYPASS保留XT2OFF76543210XT1DRIVEXTSXT1BYPASSXCAPSMCLKOFFXT1OFF7時(shí)鐘模

27、塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器6（UCSCTL6） XT2DRIVE：第：第1415位，位，XT2振蕩器驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)控制位。系統(tǒng)上電時(shí)，振蕩器驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)控制位。系統(tǒng)上電時(shí)，XT2振蕩器以最大電流啟動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)振蕩器以最大電流啟動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)快速可靠啟動(dòng)。如有必要，用戶可手動(dòng)軟件調(diào)節(jié)振蕩器的驅(qū)動(dòng)能力。快速可靠啟動(dòng)。如有必要，用戶可手動(dòng)軟件調(diào)節(jié)振蕩器的驅(qū)動(dòng)能力。 00：最低電流消耗，：最低電流消耗，XT2振蕩器工作在振蕩器工作在48MHz； 01：增強(qiáng)：增強(qiáng)XT2振蕩器的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，振蕩器的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，XT2振蕩器工作在振蕩器工作在816MHz； 10：增強(qiáng)：增強(qiáng)XT2振蕩器的驅(qū)動(dòng)能力，振蕩器的驅(qū)動(dòng)能力，XT2振

28、蕩器工作在振蕩器工作在1624MHz； 11：XT2振蕩器最大驅(qū)動(dòng)能力、最大電流消耗，振蕩器最大驅(qū)動(dòng)能力、最大電流消耗，XT2振蕩器工作在振蕩器工作在2432MHz。 XT2BYPASS：第：第12位，位，XT2旁路選擇控制位。旁路選擇控制位。 0：XT2來源于內(nèi)部時(shí)鐘（使用外部晶振）來源于內(nèi)部時(shí)鐘（使用外部晶振）； 1：XT2來源于外部引腳輸入（旁路模式）。來源于外部引腳輸入（旁路模式）。 XT2OFF：第：第8位，位，XT2振蕩器關(guān)閉控制位。振蕩器關(guān)閉控制位。 0：當(dāng)：當(dāng)XT2引腳被設(shè)置位引腳被設(shè)置位XT2功能且沒有被設(shè)置為旁路模式時(shí)，功能且沒有被設(shè)置為旁路模式時(shí)，XT2被打開；被打開；

29、1：當(dāng)：當(dāng)XT2沒有被作用沒有被作用ACLK、SMCLK或或MCLK的時(shí)鐘源，且沒有作為的時(shí)鐘源，且沒有作為FLL的參考時(shí)鐘時(shí)，的參考時(shí)鐘時(shí)，XT2被關(guān)閉被關(guān)閉。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng) XT1DRIVE：第67位，XT1振蕩器驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)控制位。系統(tǒng)上電時(shí)，XT1振蕩器以最大電流啟動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)快速可靠啟動(dòng)。如有必要，用戶可手動(dòng)軟件調(diào)節(jié)振蕩器的驅(qū)動(dòng)能力。 00：XT1在低頻模式下最低電流消耗，XT1在高頻模式下工作在48MHz； 01：增強(qiáng)XT1在低頻模式下的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，XT1在高頻模式下工作在816MHz； 10：增強(qiáng)XT1在低頻模式下的驅(qū)動(dòng)能力，XT1在高頻模式下工作在1624MHz； 11：XT

30、1在低頻模式下最大驅(qū)動(dòng)能力、最大電流消耗，XT1在高頻模式下工作在2432MHz。 XTS：第5位，XT1模式選擇控制位。 0：低頻模式，XCAP定義XIN和XOUT引腳間的電容； 1：高頻模式，XCAP位沒有使用。 XT1BYPASS：第4位，XT1旁路選擇控制位。 0：XT1來源于內(nèi)部時(shí)鐘(使用外部晶振)； 1：XT1來源于外部引腳輸入(旁路模式)。 XCAP：第23位，振蕩器負(fù)載電容選擇控制位。這些位選擇振蕩器在低頻模式時(shí)(XTS=0)的負(fù)載電容。 00：2pF； 01：5.5pF； 10：8.5pF； 11：12pF。 SMCLKOFF：第：第1位，位，SMCLK開關(guān)控制位。開關(guān)控制位

31、。 0：SMCLK打開打開； 1：SMCLK關(guān)閉。關(guān)閉。 XT1OFF：第：第0位，位，XT1開關(guān)控制位；開關(guān)控制位； 0：當(dāng)：當(dāng)XT1引腳被設(shè)置位引腳被設(shè)置位XT1功能且沒有被設(shè)置為旁路模式時(shí)，功能且沒有被設(shè)置為旁路模式時(shí)，XT1被打開；被打開； 1：當(dāng)：當(dāng)XT1沒有被作用沒有被作用ACLK、SMCLK或或MCLK的時(shí)鐘源，且沒有作為的時(shí)鐘源，且沒有作為FLL的參考時(shí)鐘時(shí)，的參考時(shí)鐘時(shí)，XT1被關(guān)閉被關(guān)閉。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留76543210保留XT2OFFGXT1HFOFFGXT1LFOFFGDCOFFG8時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器7（UCSC

32、TL7） XT2OFFG：第：第3位，位，XT2晶振故障失效標(biāo)志位。如果晶振故障失效標(biāo)志位。如果XT2晶振產(chǎn)生故障失效，晶振產(chǎn)生故障失效，XT2OFFG置位，之后晶振故障置位，之后晶振故障失效中斷標(biāo)志位失效中斷標(biāo)志位OFIFG置位，請(qǐng)求中斷。置位，請(qǐng)求中斷。XT2OFFG可以手動(dòng)軟件清除，若清除后，可以手動(dòng)軟件清除，若清除后，XT2故障失效情況仍然存在，故障失效情況仍然存在，XT2OFFG將自動(dòng)置位。將自動(dòng)置位。 0：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生； 1：上次復(fù)位后，：上次復(fù)位后，XT2產(chǎn)生故障失效。產(chǎn)生故障失效。 XT1HFOFFG：第：第2位，位，XT1在高頻模

33、式下晶振故障失效標(biāo)志位。其置位及清除情況與在高頻模式下晶振故障失效標(biāo)志位。其置位及清除情況與XT2OFFG類似。類似。 0：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生； 1：上次復(fù)位后，：上次復(fù)位后，XT1（高頻模式）產(chǎn)生故障失效。（高頻模式）產(chǎn)生故障失效。 XT1LFOFFG：第：第1位，位，XT1在低頻模式下晶振故障失效標(biāo)志位。其置位及清除情況與在低頻模式下晶振故障失效標(biāo)志位。其置位及清除情況與XT2OFFG類似。類似。 0：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生；：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生； 1：上次復(fù)位后，：上次復(fù)位后，XT1（低頻模式）產(chǎn)生故障失效（低頻模式）產(chǎn)生故障失效。

34、 DCOFFG：第：第0位，位，DCO振蕩器故障失效標(biāo)志位。當(dāng)振蕩器故障失效標(biāo)志位。當(dāng)DCO=0或或31時(shí)，時(shí)，DCOFFG置位。置位。DCOFFG可以手動(dòng)可以手動(dòng)軟件清除，若清除后，軟件清除，若清除后，DCO故障失效情況仍然存在，故障失效情況仍然存在，DCOFFG將自動(dòng)置位。將自動(dòng)置位。 0：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生；：上次復(fù)位后，沒有故障失效產(chǎn)生； 1：上次復(fù)位后，：上次復(fù)位后，DCO產(chǎn)生故障失效產(chǎn)生故障失效。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留76543210保留MODOSCREQENSMCLKREQENMCLKREQENACLKREQEN9時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘

35、模塊控制寄存器8（UCSCTL8） MODOSCREQEN：第：第3位，位，MODOSC時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。 0：MODOSC條件請(qǐng)求禁止條件請(qǐng)求禁止； 1：MODOSC條件請(qǐng)求允許。條件請(qǐng)求允許。 SMCLKREQEN：第：第2位，位，SMCLK時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。 0：SMCLK條件請(qǐng)求禁止；條件請(qǐng)求禁止； 1：SMCLK條件請(qǐng)求允許條件請(qǐng)求允許。 MCLKREQEN：第：第1位，位，MCLK時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。 0：MCLK條件請(qǐng)求禁止；條件請(qǐng)求禁止； 1：MCLK條件請(qǐng)求允許條件請(qǐng)求允許。 ACLKREQEN：第：第0位，位，

36、ACLK時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。時(shí)鐘條件請(qǐng)求控制位。 0：ACLK條件請(qǐng)求禁止；條件請(qǐng)求禁止； 1：ACLK條件請(qǐng)求允許條件請(qǐng)求允許。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)15141312111098保留76543210保留XT2BYPASSLVXT1BYPASSLV10時(shí)鐘模塊控制寄存器時(shí)鐘模塊控制寄存器9（UCSCTL9） XT2BYPASSLV：第：第1位，位，XT2旁路輸入振蕩范圍選擇控制位。旁路輸入振蕩范圍選擇控制位。 0：輸入范圍從：輸入范圍從0到到DVCC； 1：輸入范圍從：輸入范圍從0到到DVIO。 XT1BYPASSLV：第：第0位，位，XT1旁路輸入振蕩范圍選擇控制位。旁路輸入振蕩范圍選擇控

37、制位。0：輸入范圍從：輸入范圍從0到到DVCC； 1：輸入范圍從：輸入范圍從0到到DVIO。5.1 時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘模塊應(yīng)用舉例（MSP430F5XX / 6XX）（1/2）SMCLKACLK例1，MSP430 x66xx演示例程：設(shè)ACLK = XT1 = 32768Hz，令SMCLK = XT2CLK，MCLK = DCO(默認(rèn)) = 32 x ACLK = 1048576Hz，ACLK和SMCLK分別通過P1.0和P3.4輸出。程序代碼如下：#include void main(void) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; / 關(guān)閉看門狗關(guān)閉看門狗 P1DIR |=

38、 BIT0; / ACLK 通過通過 P1.0輸出輸出 P1SEL |= BIT0; P3DIR |= BIT4; / SMCLK分別通過分別通過 P3.4輸出。輸出。 P3SEL |= BIT4; while(BAKCTL & LOCKIO) / 解鎖解鎖XT1引腳引腳 BAKCTL &= (LOCKIO); P7SEL |= BIT2+BIT3; / 選擇端口功能為選擇端口功能為 XT2 UCSCTL6 &= XT2OFF; / 使能使能 XT2 UCSCTL6 &= (XT1OFF); / 使能使能 XT1 UCSCTL6 |= XCAP_3; / 配置內(nèi)

39、接電容值，配置內(nèi)接電容值， / 若使輸出為若使輸出為32.768KHz，則需要選擇，則需要選擇XCAP_3 do UCSCTL7 &= (XT2OFFG + XT1LFOFFG + DCOFFG); / 清零清零XT1、XT2、DCO故障標(biāo)志位故障標(biāo)志位 SFRIFG1 &= OFIFG; / 清零清零SFR中的故障標(biāo)志位中的故障標(biāo)志位 while (SFRIFG1&OFIFG); / 檢測(cè)振蕩器故障標(biāo)志位檢測(cè)振蕩器故障標(biāo)志位 UCSCTL6 &= XT2DRIVE0; / 根據(jù)預(yù)期的頻率，減小根據(jù)預(yù)期的頻率，減小XT2的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng) UCSCTL4 |= SEL

40、A_0 + SELS_5; / 選擇選擇 SMCLK和和ACLK的時(shí)鐘源的時(shí)鐘源 while(1); / 循環(huán)等待循環(huán)等待 時(shí)鐘模塊應(yīng)用舉例（MSP430F5XX / 6XX）（2/2）通過FLL鎖頻環(huán)電路自動(dòng)校正使內(nèi)部DCO振蕩器穩(wěn)定的運(yùn)行在2.45MHz，相互關(guān)系式有：ACLK=XT1=32768Hz，MCLK=SMCLK=DCO=(74+1)*REFO=2457600Hz,這里XTICLK被選為ACLK，REFO是內(nèi)部調(diào)整過的32768Hz參考時(shí)鐘，提供一個(gè)穩(wěn)定的參考時(shí)鐘用作FLLREFCLK。#include void main(void) WDTCTL = WDTPW + WDTHO

41、LD; P1DIR |= BIT0; / ACLK set out to pins P1SEL |= BIT0; P3DIR |= BIT4; / SMCLK set out to pins P3SEL |= BIT4; while(BAKCTL & LOCKIO) / Unlock XT1 pins for operation BAKCTL &= (LOCKIO); UCSCTL6 &= (XT1OFF); / XT1 On UCSCTL6 |= XCAP_3; / Internal load cap / Loop until XT1 fault flag is cl

42、eared do UCSCTL7 &= (XT2OFFG + XT1LFOFFG + DCOFFG); / Clear XT2,XT1,DCO fault flags SFRIFG1 &= OFIFG; / Clear fault flags while (SFRIFG1&OFIFG); / Test oscillator fault flag/ Initialize DCO to 2.45MHz _bis_SR_register(SCG0); / Disable the FLL control loop UCSCTL0 = 0 x0000; / Set lowest

43、possible DCOx, MODx UCSCTL1 = DCORSEL_3; / Set RSELx for DCO = 4.9 MHz UCSCTL2 = FLLD_1 + 74; / Set DCO Multiplier for 2.45MHz / (N + 1) * FLLRef = Fdco / (74 + 1) * 32768 = 2.45MHz / Set FLL Div = fDCOCLK/2 _bic_SR_register(SCG0); / Enable the FLL control loop/ 32 x 32 x 2.45 MHz / 32,768 Hz = 7656

44、3 = MCLK cycles for DCO to settle _delay_cycles(76563); / Loop until XT1,XT2 & DCO fault flag is cleared do UCSCTL7 &= (XT2OFFG + XT1LFOFFG + XT1HFOFFG + DCOFFG); / Clear XT2,XT1,DCO fault flags SFRIFG1 &= OFIFG; / Clear fault flags while (SFRIFG1&OFIFG); / Test oscillator fault flag

45、 while(1); / Loop in place5.2 低功耗結(jié)構(gòu)及應(yīng)用低功耗結(jié)構(gòu)及應(yīng)用5.2.1 低功耗模式 MSP430單片機(jī)具有單片機(jī)具有7種低功耗模式（種低功耗模式（LPM04、LPM3.5和和LPM4.5，并非全部系列都具有），并非全部系列都具有），通過不同程度的休眠，可降低系統(tǒng)功耗。在任何一種低功耗模式下，通過不同程度的休眠，可降低系統(tǒng)功耗。在任何一種低功耗模式下，CPU都被關(guān)閉，程序?qū)⑼Ｖ箞?zhí)都被關(guān)閉，程序?qū)⑼Ｖ箞?zhí)行，直到被中斷喚醒或單片機(jī)復(fù)位。因此在進(jìn)入任何一種低功耗模式之前，都必須設(shè)置好喚醒行，直到被中斷喚醒或單片機(jī)復(fù)位。因此在進(jìn)入任何一種低功耗模式之前，都必須設(shè)置好喚醒C

46、PU的中斷條件、打開中斷允許位、等待被喚醒，否則程序?qū)⒂锌赡苡肋h(yuǎn)停止運(yùn)行。的中斷條件、打開中斷允許位、等待被喚醒，否則程序?qū)⒂锌赡苡肋h(yuǎn)停止運(yùn)行。 MSP430單片機(jī)具有單片機(jī)具有3種時(shí)鐘信號(hào)：輔助時(shí)鐘種時(shí)鐘信號(hào)：輔助時(shí)鐘ACLK、子系統(tǒng)時(shí)鐘、子系統(tǒng)時(shí)鐘SMCLK、主系統(tǒng)時(shí)鐘、主系統(tǒng)時(shí)鐘MCLK。MSP430單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的根本原因是在不同的低功耗模式下關(guān)閉不同的系統(tǒng)時(shí)鐘，關(guān)閉的系單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的根本原因是在不同的低功耗模式下關(guān)閉不同的系統(tǒng)時(shí)鐘，關(guān)閉的系統(tǒng)時(shí)鐘越多休眠模式越深。具體是通過統(tǒng)時(shí)鐘越多休眠模式越深。具體是通過CPU狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器SR中的中的SCG1、SCG2、OSC

47、OFF和和CPUOFF這這4個(gè)控制位的配置來關(guān)閉系統(tǒng)時(shí)鐘。通過配置這些控制位，可使個(gè)控制位的配置來關(guān)閉系統(tǒng)時(shí)鐘。通過配置這些控制位，可使MSP430單片機(jī)從活動(dòng)模式進(jìn)入到單片機(jī)從活動(dòng)模式進(jìn)入到相應(yīng)的低功耗模式。再通過中斷方式從各種低功耗模式回到活動(dòng)模式。各模式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖相應(yīng)的低功耗模式。再通過中斷方式從各種低功耗模式回到活動(dòng)模式。各模式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖5.2.1所示。所示。圖圖5.2.1 MSP430工作模式狀態(tài)圖工作模式狀態(tài)圖5.2 低功耗結(jié)構(gòu)及應(yīng)用低功耗結(jié)構(gòu)及應(yīng)用工作模式控制位CPU和時(shí)鐘狀態(tài)喚醒中斷源活動(dòng)模式（AM）SCG1=0SCG0=0OSCOFF=0CPUOFF=0CPU活動(dòng)MCLK活動(dòng)SMCLK活動(dòng)ACLK活動(dòng)DCO可用 FLL可用定時(shí)器、ADC、DMA、UART、WDT、I/O、比較器、外部中斷、RTC、串行通信、其他外設(shè)低功耗模式0（LPM0）SCG1=