【产品】EFM32系列1和EFR32无线MCU时钟管理单元（CMU）的介绍

时间： 2019-07-30 来源：Silicon Labs

技术问答

本文概述了SILICON LABS的EFM32和EFR32 Wireless Gecko系列1器件的CMU模块，并介绍了如何选择时钟源，分频和时钟校准。此外，它还包含有关如何处理唤醒时的振荡器，外部时钟源和RC振荡器校准的信息。

关键点

•CMU有多个内部时钟源可用。

•CMU还可以使用外部高频和低频时钟源。

•选择正确的时钟源是创建低能耗应用的关键。

1.设备兼容性

本应用笔记支持多个器件系列，某些功能因设备而异。

EFM32系列1包括：

•EFM32 Jade Gecko（EFM32JG1 / EFM32JG12）

•EFM32 Pearl Gecko（EFM32PG1 / EFM32PG12）

•EFM32 Giant Gecko（EFM32GG11）

EFR32 Wireless Gecko系列1包括：

•EFR32 Blue Geckon（EFR32BG1 / EFR32BG12 / EFR32BG13）

•EFR32 Flex Gecko（EFR32FG1 / EFR32FG12 / EFR32FG13）

•EFR32 Mighty Gecko（EFR32MG1 / EFR32MG12 / EFR32MG13）

2.功能说明

时钟管理单元（CMU）控制振荡器和时钟。它可以单独启用或禁用不同外设的时钟，以及启用，禁用或配置可用的振荡器。这允许通过禁用未使用的外围设备的时钟或使它们以较低频率运行来最小化能量消耗。

2.1时钟分支

CMU主时钟分支和子时钟分支在下表中描述。一些外设具有专用的预分频器，例如低功耗外设。其他外设时钟必须在源处预分频，以便使用相同的源将相同的预分频时钟驱动到所有外设。

图1.时钟分支

2.2时钟源

最多有八个振荡器可用作不同用途的时钟源。 HFCLK通常由HFXO或HFRCO提供时钟，而低能量外设通常由LFXO，LFRCO或ULFRCO提供时钟。 AUXHFRCO通常用于LESENSE，ADC异步模式，闪存编程和SWO调试输出。 USHFRCO主要用于Giant Gecko系列1上的USB控制器，但如果需要，也可以驱动HFCLK。

3.能耗模式

3.1有源振荡器

器件的能量模式决定了哪些振荡器处于活动状态。在EM0和EM1中，所有振荡器都可以使能并用作时钟源。进入EM2后，高频振荡器（HFXO，HFRCO，AUXHFRCO和USHFRCO，如果存在）自动关闭，这样从它们运行的高频外设也可以有效关闭。在EM3中，低频振荡器（LFXO和LFRCO，如果存在）也停止，禁用低频外设。 ULFRCO在低至EM4H的所有能量模式下都有效，并且仅在EM4S中禁用，除非通过EMU_EM4CTRL寄存器中的RETAINULFRCO位明确保留。

3.2唤醒注意事项

3.2.1从低能耗模式中醒来

所有振荡器都能够在EM1中运行，因此核心能够立即从这种能量模式中唤醒。在EM2和EM3中，高频振荡器被禁用，这些需要在核心开始运行代码之前重新启用。

从EM2或EM3唤醒时，默认情况下，核心将从HFRCO运行，无论在进入这些能量模式之前运行的是哪个振荡器。 HFRCO的唤醒时间非常短，在CPU开始运行代码之前只需几微秒。先前选择的HFRCO频段也可在唤醒时由硬件恢复。当从EM4H或EM4S唤醒时，核心将在默认频段运行HFRCO。

3.2.2恢复振荡器

要在从低能耗模式唤醒后使用HFRCO以外的振荡器，用户必须手动启用和选择振荡器，或使用emlib中的能量模式输入功能，如EMU_EnterEM2（），它可以自动处理。

4. RC振荡器校准

CMU具有内置硬件支持，可通过将RC振荡器频率与所选参考时钟进行比较，在运行时有效校准RC振荡器。当校准电路启动时，一个从可选时钟（CMU_CALCTRL寄存器中的DOWNSEL位字段）运行的递减计数器和一个从另一个可选时钟（CMU_CALCTRL寄存器中的UPSEL位字段）运行的递增计数器同时启动。

当递减计数器达到0时，递增计数器并设置CALRDY中断标志。如果清除CMU_CALCTRL寄存器中的CONT位，则在完成正在进行的校准后计数器停止。通过设置CONT位选择连续模式，使得递减计数器重新加载其最高值并继续计数，并且递增计数器从0重新开始。然后，软件可以从CMU_CALCNT寄存器读取采样的递增计数器值。