RA2快速設(shè)計(jì)指南 [3] 時鐘電路（上）

5. 時鐘電路（上）

RA2 MCU具有六個振蕩源。其中有五個可以用作主系統(tǒng)時鐘源。剩下的一個專用于獨(dú)立看門狗定時器。在典型系統(tǒng)中，主時鐘由外部晶體或時鐘驅(qū)動。將此輸入指向內(nèi)部選擇器和分頻器，在此進(jìn)一步指向主系統(tǒng)時鐘（ICLK）、閃存時鐘、CPU時鐘和外設(shè)模塊時鐘。此外，時鐘分配也包括ADC和USB的外設(shè)時鐘。有關(guān)時鐘生成電路框圖的信息，請參見《硬件手冊》中的“時鐘生成電路”一章。

每個時鐘都有特定的容差和時序值。有關(guān)頻率和時鐘時序規(guī)范的信息，請參見《硬件手冊》中“電氣特性”一章的“交流特性”部分。有關(guān)各種時鐘頻率之間關(guān)系的信息，請參見《硬件手冊》中的“時鐘生成電路”一章。

表5. RA2振蕩源

注：1. 僅RA2A1產(chǎn)品支持SDADC時鐘。

2. 僅RA2A1產(chǎn)品支持USB時鐘。

3. RA2A1產(chǎn)品的閃存時鐘（FCLK）是獨(dú)立于MOSC存在的，也可以通過MOSC、SOSC、HOCO、MOCO或LOCO生成。

4. RA2E2產(chǎn)品不支持。

一些產(chǎn)品如RA2E2不支持選擇外部振蕩器或外部時鐘。此種情況下，主時鐘的振蕩源僅限于片上振蕩器。

5.1 復(fù)位條件

復(fù)位后，RA2 MCU開始以中速片上振蕩器（MOCO）作為主時鐘源運(yùn)行。復(fù)位時，默認(rèn)情況下主振蕩器處于關(guān)閉狀態(tài)。HOCO和IWDT可能處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，具體取決于選項(xiàng)設(shè)置存儲器中的設(shè)置（請參見后文第4節(jié)）。

5.2 時鐘頻率要求

最小和最大頻率如下表所示。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見《硬件手冊》中“時鐘生成電路”一章的“概述”部分，其中包括外部和內(nèi)部時鐘源規(guī)范。更多詳細(xì)信息，請參見《硬件手冊》中“電氣特性”一章的“交流特性”部分。

表6. RA2 MCU內(nèi)部時鐘的頻率范圍

注1. 僅限RA2A1產(chǎn)品。對ROM或數(shù)據(jù)閃存進(jìn)行編程或擦除操作時，F(xiàn)CLK的運(yùn)行頻率必須至少為1 MHz。

2. 僅限支持USB外設(shè)功能的產(chǎn)品。

3. 僅限支持CAN外設(shè)功能的產(chǎn)品。

4. RA2E1、RA2E2 和 RA2L1對 ROM 或數(shù)據(jù)閃存進(jìn)行編程或擦除操作時，ICLK 的運(yùn)行頻率必須至少為1 MHz。

5.2.1 USB通信要求

全速USB 2.0模塊（USBFS）需要48 MHz 的 USB 時鐘信號（UCLK）。

對于支持USBFS模塊的RA2產(chǎn)品，HOCO為UCLK的時鐘源。因此當(dāng)使用USBFS模塊時，HOCO必須配置為48 MHz。

5.2.2 ROM或數(shù)據(jù)閃存的編程和擦除要求

RA2A1產(chǎn)品的FCLK必須至少為1 MHz才能在內(nèi)部ROM和數(shù)據(jù)閃存上執(zhí)行編程和擦除。

其他RA2產(chǎn)品的ICLK必須至少為1 MHz才能在內(nèi)部ROM和數(shù)據(jù)閃存上執(zhí)行編程和擦除。

5.3 降低時鐘生成電路（CGC）的功耗

為了幫助節(jié)省功耗，請盡可能將所有未使用的時鐘的分頻器設(shè)置為最大可能值。另外，如果不使用時鐘，請通過設(shè)置適當(dāng)?shù)?a href="http://wenjunhu.com/tags/寄存器/" target="_blank">寄存器來確保時鐘已停止。下表顯示了用于控制每個時鐘源的寄存器。

表7. 時鐘源配置寄存器

注1：RA2E2產(chǎn)品不支持。

5.4 寫入系統(tǒng)時鐘控制寄存器

寫入系統(tǒng)時鐘分頻控制寄存器（SCKDIVCR）和系統(tǒng)時鐘源控制寄存器（SCKSCR）中的各個位域時，應(yīng)格外小心。

當(dāng)外圍模塊時鐘的時鐘源更改為其他時鐘源時，在時鐘源切換期間，外圍模塊時鐘周期會變長。詳見圖8。因此，必須在指令處理中增加延遲，以確保時鐘在切換時鐘源時仍保持穩(wěn)定。

為保證時鐘頻率改變后的處理準(zhǔn)確無誤，首先寫入相關(guān)的時鐘控制寄存器改變頻率，再從寄存器中讀取值，最后進(jìn)行后續(xù)處理。

圖8. 切換時鐘源的時序

5.5 時鐘設(shè)置示例

Renesas FSP為RA2A1 MCU提供了一個簡單的可視化時鐘配置工具，如下所示。此配置器可配置板級支持包中的代碼，以根據(jù)用戶的選擇初始化時鐘生成電路，并按照MCU硬件手冊中的說明進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲谩?/p>

圖9. 使用 Renesas FSP配置器進(jìn)行時鐘設(shè)置