【经验】车载MCU RH850中FOUT和时钟检测模块CLMA的使用要点说明

时间： 2019-09-17 来源：世强

技术问答

瑞萨RH850系列是瑞萨基于V850产品推出的更高性能的车载MCU，涵盖了汽车应用的各个场景，并针对不同的应用场景需求推出了相应的产品系列。如RH850F1x: Body，RH850D1x: Instrument/dashboard，RH850E1x: Powertrain (Engine, Transmission, HEV/EV)，RH850P1x: Chassis / Safety，RH850R1x: Airbag，RH850S1x: Audio，RH850V1x: ADAS。而x的命名又是根据更加细分的应用场景来做区分的，比如F1x F1U: Body Domain Controller，F1H: BCM / Gateway Controller，F1M: BCM/HVAC，F1L: Door/Seat/HVAC。

瑞萨RH850系列提供了多个时钟源，包括外部主晶振、外部32768Hz晶振、内部8MHz高速时钟、内部24KHz低速以及多个PLL时钟源，各个时钟的选择是可配置的。其中外部晶振可以直接用仪器测量确认的，而内部高低速时钟和PLL时钟无法直接使用仪器进行测量，那么配置完寄存器后如何确保输出的时钟是准确的呢？为了便于监测，瑞萨在RH850上提供一个FOUT的功能以及相应的时钟Monitor（CLMA），而这两个功能往往被客户忽视掉了。实际上，这两个功能还是比较实用的。下面笔者将对FOUT和CLMA的使用进行介绍说明。

FOUT：

RH850在引脚P0_4的功能配置上有一个复用功能叫CSCXFOUT，当配置成该复用功能时，该引脚将做FOUT的输出脚，同时在时钟控制器中配置CKSC_AFOUTS_CTL寄存器，该寄存器的作用是选择FOUT输出的时钟来源，覆盖了全部的内外部时钟源。同时还可以通过配置FOUTDIV寄存器来降低FOUT的输出频率。

FOUT的配置有两个需要注意的地方：

1、当选择输出的时钟源为PLL时，需确保配置CKSC_AFOUTS_CTL时相应的PLL时钟是处于运行状态的，否则配置不会生效。

2、PLL的时钟频率值比较高，PLL0最高可以配置为480MHz，PLL1在D1M2上甚至可以达到960MHz。而受限于IO口特性，输出的频率在较高时可能会出现未知错误，在RH850的datasheet上可以查到，FOUT的Clock Output period time最小值是50ns，也就是频率最大为20MHz，这是可以做到量产保证的，而当FOUT高于20MHz时，也许不一定出错，但是无法保证在全温度范围内其输出都是正确的，所以建议通过FOUTDIV对选择的时钟源进行分频，将FOUT输出频率控制在20MHz以内。

CLMA：

CLMA有多个通道，各个通道在MCU内部连接到了各个不同的时钟模块上，CLMA0监测8MHz内部高速时钟，CLMA1监测240KHz内部低速时钟，CLMA2监测外部主晶振，CLMA3监测PLL0，CLMA4监测PLL1，CLMA5和CLMA6监测的是VIDEO模块的两路输入时钟，这个对应关系是无法调整的，CLMA0的参考时钟为240KHz内部低速时钟，CLMA1的参考时钟为8MHz的内部高速时钟，其余的CLMA的参考时钟均为240KHz的内部低速时钟。关于CLMA的使能和配置可以参考RH850硬件手册的时钟控制器模块。

CLMA与FOUT不同的是，它无法直接输出时钟脉冲，但是它可以设定一个明确的阈值，当监测的时钟源因为某种原因导致频率降低或者升高而低于或者超出该阈值时，可以用预先配置的应对方式对MCU进行复位，或者报告该异常，进而由软件来选择进行何种操作。

CLMA的使用有以下几个需要注意的地方：

1、在对CLMA进行仿真时，禁止同时对过高和过低的时钟源进行仿真，也就是CLMAnEMU0寄存器不能配置为0x03。

2、 CLMA一但使能，在程序中是无法关闭的，只能通过复位对CLMA模块进行关闭。

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Wings Lv4. 资深工程师 2021-08-03

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Chandler Lv8. 研究员 2019-09-17

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