飞思卡尔K60时钟系统详解

"本文主要介绍了飞思卡尔K60芯片的时钟系统，包括其时钟源、时钟系统的结构以及工作模式。" 飞思卡尔K60时钟系统是Kinetis系列微控制器的核心组成部分，它负责为系统提供各种不同频率的时钟信号，以满足处理器、总线和其他模块的需求。K60时钟系统的设计非常灵活，以适应不同的应用环境和性能要求。 首先，K60芯片提供了四种主要的时钟源： 1. 内部参考时钟源：包括FastIRC（频率为2MHz）和SlowIRC。FastIRC提供较高的频率，而SlowIRC通常用于低功耗模式。 2. 外部参考时钟源：EXTAL管脚可以接收外部有源晶体振荡器产生的时钟信号。 3. 外部晶体谐振器：EXTAL和XTAL两个管脚用于接入外部晶体，通常提供更高的频率。 4. RTC外部32K谐振器：专为实时时钟（RTC）功能提供低速但精确的时钟。 时钟系统的核心是MCG（Multipurpose Clock Generator，多功能时钟发生器），它能生成MCGOUTCLK，这是系统的主要时钟输出。MCGOUTCLK可以进一步分频，以生成Core/systemclocks、Busclock、FlexBusclock和Flashclock等不同频率的时钟。MCGOUTCLK的产生方式有三种：直接由内部参考时钟源FastIRC提供，通过FLL（频率锁定环）或PLL（锁相环）模块倍频，或者直接使用外部时钟源。 关于时钟模式，K60芯片有8种不同的工作模式，包括： 1. FEI（FLL启用、内部参考时钟）：FLL使用内部参考时钟源，输出MCGOUTCLK。 2. FEE（FLL启用、外部参考时钟）：FLL使用EXTAL输入的外部参考时钟，驱动MCGOUTCLK。 3. FBI（FLL旁路、内部参考时钟）：FLL被旁路，MCGOUTCLK直接来自内部参考时钟。 4. FBE（FLL旁路、外部参考时钟）：FLL被旁路，EXTAL直接提供MCGOUTCLK。 5. PEE（PLL启用、外部参考时钟）：PLL使用EXTAL，经过倍频后输出MCGOUTCLK，这是大部分应用的首选模式。 6. PEI（PLL启用、内部参考时钟）：PLL使用内部参考时钟，不常见。 7. PBI（PLL旁路、内部参考时钟）：PLL被旁路，MCGOUTCLK直接来源于内部参考时钟。 8. PBE（PLL旁路、外部参考时钟）：PLL被旁路，EXTAL提供MCGOUTCLK。 在系统复位后，K60会自动进入FEI模式。根据具体应用需求，可以通过编程切换到其他模式，以调整系统时钟频率和功耗特性。例如，如果需要高速运行，可以选择使用PLL并调整其设置以获得所需的系统时钟速度；而在低功耗场景下，则可能选择使用内部参考时钟源或降低频率。 飞思卡尔K60的时钟系统设计考虑到了灵活性和效率，允许开发者根据实际应用的性能和电源管理要求进行精细的时钟配置。理解这些时钟模式和工作原理对于充分利用K60芯片的功能至关重要。