K60系列微控制器时钟定义与功能详解

在2020年的全国模拟电子设计大赛B题中，关于时钟定义的部分获得了国家二等奖。该部分详细阐述了飞思卡尔K60系列微控制器中的时钟系统架构和配置，这对于理解和优化硬件性能至关重要。K60系列包括多种型号，如MK60DN256ZVLQ10, MK60DX256ZVLQ10等，这些设备都支持MCG (Multi- Clock Generator) 软件模块，用于生成和管理不同速度的时钟信号。 时钟系统的核心是MCGOUTCLK，它可以从多个时钟源获取，包括系统振荡器OSCCLK、RTC时钟、以及MCG的其他输出如MCGFLLCLK和MCGPLLCLK。这些时钟源经过MCG的分频或锁相环（PLL）处理后，分别用于不同的功能模块，如核心处理器、系统总线、FlexBus接口、闪存和特定频率的接口如32kHz时钟。 在运行模式下，MCGOUTCLK的频率可以达到100MHz，而在低功耗模式VLPR下，其频率降低至2MHz，以实现电源效率。此外，还有其他时钟如Bus clock、FlexBus clock、Flash clock等，它们各自有不同的频率限制和用途。例如，Bus clock用于总线从器件和外设，而FlexBus clock则专用于外部FlexBus接口。 表格5-1列出了每个时钟的运行模式频率、VLPR模式下的频率，以及在哪些情况下会被禁止使用。对于核心时钟，即Core clock，其在所有停止模式下，包括停止和等待模式，都需要通过MCGOUTCLK进行分频来提供给各个模块。 对于初次接触K60系列的系统设计工程师和软件开发者，理解并掌握这些时钟的配置和管理是十分重要的，因为正确的时钟管理能够直接影响到系统的稳定性和性能。本文档还提供了编号制度和习惯性约定，帮助读者更好地理解和遵循文档中的指示。 在实际应用中，开发人员需要根据系统需求选择合适的时钟配置，确保在满足功能需求的同时，尽可能地降低功耗。这涉及到对硬件的理解、时钟树的布线设计以及软件层面的时钟控制逻辑。对K60系列时钟系统的深入理解是提升微控制器系统性能的关键要素。