【Semidriver】E3430 時鐘簡述

關鍵字 :SemidriveE3430ClockPLLJitter

一、Semidriver E3400 & E3600 系列時鐘

1、以 E3430 為例,時鐘模塊

處理器集成了以下時鐘和復位生成塊。

① RC_RTC :RC 32KHz 振盪器

② RC_OSC :RC 24MHz 振盪器

③ PLL :PLL

④ CKGEN :時鐘發生器

⑤ RSTGEN :復位發生器

2、FS_32K

FS_32K 是一種具有故障保護功能的 32KHz 系統發生器。

FS_32K 的主要功能如下:

• 支持片外 xtal 32KHz 時鐘源。

• 支持片上 RC 32KHz 時鐘源。

• 支持故障保護自動切換。

FS_32K 的高級框圖如下:



(1)FS_32K 時鐘模塊時鐘來源

① 時鐘源一般默認是內部 RC32K

特性如下: RC 32K 時鐘模塊的供電來自 RTC_VDD

Parameter Symbol Condition Min Typ Max Unit
VIN power VIN - 3 3.3 3.6 V
Power consumption Iout   - 0.5 1.2 uA
Frequency Fre   20 32 50 kHz
Setting time Tset When power
up
- 0.3 1 ms
Duty Cycle Duty - 45 50 55 %
RTC POR threshold Vpor_rtc - 0.6 1.5 2 V
RTC BOR threshold Vbor_rtc - 0.46 1 1.37 V


② 用戶可以自行切換到外部晶振 32.768K

(2)FS_32K 時鐘模塊時鐘切換

① 切換到外部晶振需要等 MCU 上電後一秒進行切換

② 切換函數如下:
Mcu_RtcTrySwitchToXtal(FS_32K_BASE_ADDR);



3、FS_24M

FS_24M 是一種具有故障保護功能的 24MHz 系統發生器。

FS_24M 的主要功能如下:

• 支持片外 xtal 24MHz 時鐘源。

• 支持片上 RC 24MHz 時鐘源。

• 支持片外單端 24MHz 時鐘源。

• 支持故障保護自動切換。

FS_24M 的高級框圖如下:

(1)FS_24M 時鐘模塊時鐘來源

① 默認使用內部 RC 24M 時鐘源後自動切換外部 24M

時鐘初始化後,使用的是外部的 24M 時鐘源,寄存器已經配置使用外部 24M 晶振

內部 RC 24M 時鐘源特性如下:(一般使用外部時鐘源,只看外部晶振特性)

Parameter Symbol Condition Min Typ Max Unit
VIN power VIN - 3 3.3 3.6 V
Power consumption Iout - 45 55 75 uA
Frequency Fre   22 24 26 MHz
Clock start up Time Tstart When power

up
- - 50 us
Duty Cycle Duty - 45 50 55 %


4、FS_32K & FS_24M 安全機制

(1)每個時鐘模塊有自己的監控模塊

當 failsafe function 開啟,內部時鐘和外部時鐘可以在任何一方時鐘缺失時,自動切換。

(2)功能安全機制

Fs_clk_32k 和 Fs_clk_24m 相互檢查監控,當閾值超過設定值,功能安全機制可以讀到時鐘的錯誤。
此監視器可通過軟體關閉,默認為啟用狀態。Fs32k 的頻率範圍是從 12k~128k, Fs24m 頻率範圍默認為6m~48m。這個閾值可以是由軟體改變。在更改閾值之前,軟體需要關閉監視器。


5、PLL

PLL_WRAPPER 的主要功能如下:

• 與 CKGEN 合作完成 PLL 時鐘分配。

• 模擬 Pll 狀態監視器。

• 模擬 Pll 控制

E3430 主頻達到 600MHz,一般採用 PLL 倍頻方式提升主頻。

PLL_WRAPPER的高級框圖如下:

(1) PLL 時鐘來源

PLL 時鐘源是 Fs_24M ,E3430 MCAL Release 版本工程時鐘源就是外部晶振 24M.
PLL 特性如下:
Parameters Symbol Min Typ Max Unit
Input Power Supply AVDD_SAFETY
/ AVDD_AP
3 3.3 3.6 V
Reference Frequency range Fin - 24 - MHz
Output Frequency range Fout 400 - 1200 MHz
Duty Cycle DUTYout 48 50 52 %
Period Jitter (Peak to Peak) Tpj - - 2% Tout
Fractional Accuracy Fraaccu - 1/2^(24) -  
SSC Modulation Rate F
ssc_m
30 - 33 KHz
SSC Modulation Range Fssc_rg 0.10% - 3.10% Fout
SSC Modulation Step Fssc_step - 0.10% - Fout
Start Up Time (max) Tstar - 120 - uS
Power consumption IDC   5 - mA

(2)PLL 時鐘誤差計算

PLL Period Jitter (Peak to Peak) 最大是 2% , 對於各個模塊的時鐘來計算,有以下公式,舉個例子,假如 600M 主頻,配置到 CAN 的波特率是 500K, 那麼 CAN 的時鐘的 Jitter 就是:

jitter=1/1mhz*2%/sqrt(600/0.5)

另外,外部的晶振的誤差也必須加上,才是最終的時鐘誤差。
 

二、時鐘配置

1、MCAL Release 版本代碼

在 MCAL EB 配置中,目前已經配置了各個模塊的時鐘源,用戶只需要勾選使用即可,暫時沒有開放給用戶自己配置時鐘樹。
 

三、參考

芯馳官網:TRM & Datasheet 手冊
 

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