MCX A系列微處理器之時(shí)鐘架構

全新的MCX A系列融合了恩智浦通用MCU的特點(diǎn)，適用更為廣泛的通用應用，實(shí)現了低成本，低功耗，高安全性和高可靠性。

今天，大家一起來(lái)了解一下MCX A最新產(chǎn)品的時(shí)鐘架構：

MCXA153是MCX A系列的第一款產(chǎn)品，已于2024年1月份上市，為低成本入門(mén)MCU應用提供了豐富的功能和特性。后續MCX A系列還會(huì )繼續推出新產(chǎn)品，為客戶(hù)提供持續的硬件和軟件的可擴展升級路徑。

MCXA153的時(shí)鐘架構

這個(gè)是精簡(jiǎn)的時(shí)鐘架構框圖，整體上時(shí)鐘架構可分為兩大部分，一部分電路是控制整個(gè)時(shí)鐘的來(lái)源，另外一部分電路是控制時(shí)鐘的分配。

對于時(shí)鐘源控制電路，MCXA主要有SCG（System Clock Generator）和VBAT模塊:

■ SCG模塊主要提供FRO192M （Free Running Oscillator 192MHz）, FRO12M, 和SOSC （System Oscillator），也就是8M-50MHz的外部晶振輸入。SCG模塊還實(shí)現了Clock Mux，主要用于選擇哪些時(shí)鐘源可以作為系統時(shí)鐘，即CPU_CLK，SYSTEM_CLK和SLOW_CLK。另外所有FRO192M，FRO12M，SOSC都可以從SCG模塊，直接送到外設中

■ VBAT模塊主要是提供FRO16K，作為低功耗時(shí)鐘源，用于低功耗應用場(chǎng)景

值得注意的是，FRO12M在SCG模塊內部，還有一個(gè)獨立的分頻器，把12MHz分出1MHz的時(shí)鐘（clk_1m）。另外FRO192M,除了直接送出192MHz時(shí)鐘，它還同時(shí)提供一個(gè)48MHz的時(shí)鐘 （clk_48m）。對于FRO16K來(lái)說(shuō)，它可以作為整個(gè)系統和各個(gè)外設模塊的時(shí)鐘源。

對于時(shí)鐘分配，MCXA主要是通過(guò)MRCC（Module Reset Clock Control）模塊來(lái)控制。在MRCC模塊中，可以控制CPU時(shí)鐘的分頻，因為FRO192M最高可提供192MHz時(shí)鐘源，需要分頻到96MHz作為系統時(shí)鐘，另外SLOW_CLK是CPU_CLK的固定4分頻，即始終是CPU_CLK的四分之一。MRCC模塊中還設計了fro_hf分頻器，可以將fro_hf進(jìn)一步分頻，產(chǎn)生fro_hf_div時(shí)鐘。因為fro_hf最高可以到192MHz，但并不是所有外設都需要這么高頻率的時(shí)鐘源，這里的fro_hf分頻器就可以幫忙用戶(hù)優(yōu)化整個(gè)系統 的功耗，對于不需要那么高頻率時(shí)鐘源的外設，可以使用分頻后的fro_hf_div時(shí)鐘，進(jìn)一步降低系統的功耗。

總體來(lái)看，MCXA給外設提供了各種時(shí)鐘源，包括了fro_hf_div, fro_hf, fro_12m, clk_1m, clk_in, clk_48m, 送給外設的clock mux。這些clock mux會(huì )選擇合適的時(shí)鐘源，送給相應的外設。在Clock Mux和外設之間，還會(huì )有一個(gè)分頻器，將時(shí)鐘源分頻到用戶(hù)需要的頻率。

總結一下MCXA的時(shí)鐘源，首先是FRO192M，最高頻率是192MHz，用戶(hù)是可以通過(guò)配置產(chǎn)生192M，96M，64M和48MHz時(shí)鐘源。對于FRO12M，默認輸出是12MHz，用戶(hù)可以分頻到1MHz。SOSC system oscillator，支持8M到50MHz的外部晶振輸入。FRO16K提供16.384KHz的時(shí)鐘。

整體看來(lái)，MCXA的時(shí)鐘系統架構跟MCXN比較相似，主要區別是MCXA使用MRCC來(lái)控制clock mux的選擇以及分頻，MRCC是SYSCON的子模塊。另外MCXA153不支持PLL來(lái)倍頻時(shí)鐘。更具體的時(shí)鐘配置細節，敬請參考芯片的用戶(hù)手冊。