MSP430 系统时钟 ACLK、MCLK、SMCLK
MSP430系统时钟与低功耗讲义
低频振荡器VLO
内部集成了一个低频振荡器VLO，值是12kHz，频率受温度和 供电电压影响（范围4kHz～20kHz）。 一般用于对频率精度要求不高的场合。
MSP430系统时钟与低功耗
MSP430G2553引脚图
MSP430系统时钟与低功耗
举例
例1：将MSP430G2553的时钟设置为MCLK和SMCLK，且均为8MHz ，ACLK设为32.768kHz。（芯片外接32.768kHz手表晶振） DCOCTL=CALDCO_8MHZ; BCSCTL1=CALBC1_8MHZ;
void main(void) {
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗定时器
GPIO_Init();
//初始化GPIO
_enable_interrupts();
//等同_EINT，使能总中断
while(1)
{
__delay_cycles(1000000); //与CPU时钟相关的长延时
例4：将MSP430G2553的时钟设置:MCLK为4MHZ,SMCLK为2MHZ， ACLK设为32.768kHz.（芯片外接32.768kHz手表晶振） DCOCTL=CALDCO_8MHZ; BCSCTL1=CALBC1_8MHZ; BCSCTL2|=DIVM_1+DIVS_2;
MSP430系统时钟与低功耗
MSP430系统时钟与低功耗
P1OUT ^= BIT0;
//LED亮灭状态改变
P1OUT ^= BIT6;
//LED亮灭状态改变
}
}
MSP430系统时钟与低功耗
void GPIO_Init()
MSP430 CLK配置说明(十分详细)
do
{
IFG1 &= ~OFIFG; //清除晶振失败标志
BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS; //MCLK和SMCLK选择高频晶振
ACLK MCLK SMCLK
(手表) （三种） （两种）
第二步相当于把所有系统所有时钟全部都配置好了，ACLK配置为XT1;MCLK(三种可选)；SMCLK(两种---------------------- SMCLK(来源有两个，一个8M，一个OSC)
ACLK上电默认为XT1。MCLK,SMCLK上电默认为OSC
配置时钟过程：
第一步：
for (i = 0xFF; i > 0; i--); //等待8MHz晶体起振
}
while ((IFG1 & OFIFG)); //晶振失效标志仍然存在？
第二步：
for (i = 0xFF; i > 0; i--); //等待8MHz晶体起振
}
while ((IFG1 & OFIFG)); //晶振失效标志仍然存在？
BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS; //MCLK和SMCLK选择高频晶振
对应最简程序：（直接复制粘贴）
BCSCTL1 &= ~XT2OFF; //打开XT2高频晶体振荡器
do
{
IFG1 &= ~OFIFG; //清除晶振失败标志
|
XT2 8M HZ ------------------------------ MCLK（来源有三个，两个晶振，一个0SC）
MSP430的时钟设置
MSP430的时钟设置MSP430大部分都有三时钟脉冲可供运行时选择，这三个时钟是，1）辅助时钟ACLK；2）系统主时钟MCLK；3）子系统时钟SMCLK。
这三种时钟脉冲的选择主要靠下面三个控制寄存器来完成，这三个控制寄存器是1）控制寄存器DCOCT其存储单元地址是56h；2) 基本始终控制寄存器1，BCSCTL1，地址57h；3) 基本始终控制寄存器2，BCSCTL2，地址58h。
下面对这三个寄存器的控制的软件状态状态进行介绍。
1）控制寄存器DCOCTLDCO2;DCO1;DCO0这三位共八个状态，控制时钟脉冲的8个频段。
000~111对应0~7；频率由低到高8个频段。
MOD.4~MOD.0这5为共32种状态，定义在32个周期中插入插入其他频率。
DCO2=0x80;DCO1=0x40;DCO0=0x20;MOD4=0x10;MOD3=0x08;MOD2=0x04;MOD1=0x02;MOD0=0x01其中TX2OFF为0，开启TX2振荡器，为1关闭；XTS=0开启低频模式，1开启高频模式；DIVA1和DIVA0控制分频模式0 0 不分频0 1 2分频1 0 4分频1 1 8分频TX5V一般设置为0RSEL2~RSEL0三位决定八个频段的不同频率，这样，RSEL2~RSEL0和DCO2~DCO0共可实现8*8=64个不同的频率。
由于430没有位操作，所以定义了每一位状态对应的名称：TX2OFF=0x80TXS=0x40DIVA1=0x20DIVA0=0x10TX5V=0x08RSEL2=0x04RSEL1=0x02RSEL0=0x01也就是每位所在的位置为1，其余位为0，这样，要对某一位操作，就可通过运算，在不改变其他位的情况下，对某一位进行置1或清0（如何做后面讲）。
SELM.1- SELM.0DIVM.1- DIVM.0SELS时钟源选择DIVS.1-DIVS.0 DCOR0 0 默认DCOCLK0 0默认MCLK=DCOCLK00 默认SMCLK=MCLK选择电阻0 1选择DCOCLK0 1 2分频选择SMCLK01 MCLK 2分频内电阻1 0 选择XT2CLK1 0 4分频默认选择DCOCLK10 MCLK 4分频或外电阻1 1 选择LFXTICLK1 18分频11 MCLK 8分频SELM1=0x80;SELM0=0x40;DIVM1=0x20;DIVM0=0x10;SELS=0x08;DIVS1=0x04;DIVS0=0x02;DCOR=0x01;下面看如何让在保证其他位不变的情况下给某一位清0或置1.例1要给BCSCTL2的bit3清0。
MSP430时钟MCLK SMCLK ACLK
摘要：本文详细讲述了如何查看MSP430G2231MCLK、SMCLK、ACLK默认时钟频率，最后给出FLASH时序控制发生器频率设置例子。
注：本文是基于开发板MSP-EXP430G2 LaunchPad，其MCU型号是MSP430G2231。
一、MCLK、SMCLK、ACLK默认时钟频率1.1 POR与PUCPOR指Power-On Reset，即上电复位(硬件)，PUC指Power-Up Clear，即上电清除(软件复位)，这是MSP430两种分离的复位信号。
POR总会引起PUC，关于POR与PUC的触发条件见用户指南，如下：图1 POR与PUC触发条件1.2 默认时钟频率有两种方法(甚至更多)可以得知MCLK、SMCLK、ACLK默认的时钟频率。
(1)通过用户指南描述查阅用户指南可得到系统复位后，时钟信号MCLK、SMCLK、ACLK的时钟源分别是DCOCLK(数控震荡器)、DCOCLK、LFXT1CLK(低速晶体震荡器)。
如下：图2 复位后默认时钟频率(2)通过寄存器初始值判定用户指南会给出每个寄存器的初始值，通过分析初始值各位的含义，并对照数据手机，也可得到其默认频率。
定位到用户指南基本时钟模块(Basic Clock Model)，其寄存器描述如下：结合图5分析，可知RSELx为7(BCSCTL1低3位)，DCOx为3，MODx为0，再对照图4可知系统复位后MCLK 和SMCLK的频率在0.8MHz~1.5MHz，即819.2KHz~1536KHz。
再结合图3基本时钟系统控制寄存器2(BCSCTL2)，可知MCLK默认时钟源是DCOCLK，SMCLK默认时钟源也是DCOCLK。
BCSCTL2示意图如下：图3 BCSCTL2示意图1.2.1 MCLK和SMCLK时钟频率在数据手册可以找到DCO频率表(搜索关键词DCOCLK可快速找到)，如下：图4 DCO时钟频率由上图可知，系统复位后MCLK和SMCLK的频率在0.8MHz~1.5MHz，即819.2KHz~1536KHz。
基于MSP430的三种主时钟
基于MSP430的三种主时钟
与51、AVR等单片机不同msp430的时钟信号源有LFXT1，XT2，DCO 三种。
1、LFXT1：可接高速和低速晶振，在低速模式下，它可以外接32k的晶振而不需要负载电容，这种方式较为常见主要用来为ACLK提供低速的时钟信号，以供低速外设使用。
2、XT2：高速振荡器，它可以接一个0.4~16M的晶振，它相当于高速模式下的LFXT1。
通常将它配置成一个高速的振荡源，为MCLK何SMCLK提供高速时钟信号。
3、DCO：内部数字控制振荡器，它的频率可以通过DCOCLK进行配置。
在系统PUC之后，DCOx=7，MODx=3，表示选择了最高的频率。
前面介绍了MSP430中有三个个时钟信号源，MSP430的时钟信号也有三种主时钟MCLK，子系统时钟SMCLK，辅助时钟ACLK。
MSP430低功耗模式初识
MSP430低功耗模式：工作频率越低，工作电压越低，工作模块越少MCU功耗越少MCLK：系统主时钟一般为8MHz，供CPU和系统使用；SMCLK：子系统时钟32—768KHz，供外围模块使用；ACLK：辅助子时钟，由LFXT1CLK产生，提供外围模块使用DCO：整合的高速数控振荡器，用于CPU和高速外围设备的主时钟源状态寄存器SR的低功耗控制位：SCG1：系统时钟发生器控制位1（System clock generator 1）置1时关闭SMCLKSCG0：系统时钟发生器控制位0（System clock generator 0）置1时关闭DC发生器OSCOff：晶振控制位（Oscillator Off Bit）置1时关闭LFXT1振荡器CPUOff：CPU控制位（CPU Off Bit）置1时关闭MCLK，此时除了RAM内容、端口、寄存器保持外，CPU处于停止状态，由中断将CPU从此状态唤醒。
1.MSP430内部各模块运行是完全独立的：TA、TB、I/O端口、A/D、WDT等均可在CPU休眠的状态下独立运行，各个片内模块也可通过禁止相应寄存器中的控制位关闭。
2.只要改变了SR中的模式控制位，工作模式也立即改变；有关的模块也因为相应的时钟源禁止而被关闭。
3.改变模式不影响所有的I/O引脚及RAM/寄存器的值。
低功耗模式的进入与退出：在AM模式下。
按低功耗模式设定SR中的控制位，MSP430就进入设定的低功耗模式。
任意中断均可以唤醒处于低功耗模式的MSP430，即切换到AM活动模式。
低功耗退出过程：当处于低功耗模式下的MSP430，有N类型号的非屏蔽或可屏蔽中断源产生，满足响应条件，CPU由硬件完成下面的操作：1.入栈保护当前PC2.入栈保护当前SR3.清零SR（置GIE=0，屏蔽可屏蔽中断，并结束低功耗模式，切换到活动模式）4.从中断向量表取中断向量至PC5.转去执行中断服务程序同样的，中断程序执行完毕，执行到RETI返回指令时：1.出栈恢复SR和PC的值2.因为回复了SR的值，使MSP430回到原来的低功耗模式！如果希望改变MSP430返回的低功耗模式时，需要在中断响应程序中修改堆栈中的SR控制位的值，使MSP430进入活动模式或其它低功耗模式进入低功耗模式：汇编语言：BIS.W #LPMn,SRC语言：_BIS_SR(LPMn_bits); 或者LPMn。
MSP430单片机的时钟周期和机器周期与指令周期之间的关系解析
MSP430单片机的时钟周期和机器周期与指令周期之间的关系解析时钟简介：时钟周期也称为振荡周期：定义为时钟脉冲的倒数（时钟周期就是直接供内部CPU使用的晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时钟周期就是1/12us），是计算机中的最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，控制着计算机的工作节奏。
时钟频率越高，工作速度就越快。
机器周期：在计算机中，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一个阶段完成一项工作。
每一项工作称为一个基本操作，完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期（状态周期）组成。
一个S周期=2个时钟周期，所以8051单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。
指令不同，所需的机器周期也不同。
MSP430单片机上电后，如果不对时钟系统进行设置，默认800 kHz的DCOCLK为MCLK和SMCLK 的时钟源，LFXTl接32768 Hz晶体，工作在低频模式（XTS=O）作为ACLK的时钟源。
CPU的指令周期由MCLK决定，所以默认的指令周期就是1/800 kHz=“1”.25μs。
要得到lμs的指令周期需要调整DCO频率，即MCLK=1 MHz，只需进行如下设置：BCSCTLl=XT20FF+RSEL2;//关闭XT2振荡器，设定DCO频率为1 MHz。
DCOCTL=DCO2//使得单指令周期为lμsMSP430的时钟周期（振荡周期）、机器周期、指令周期之间的关系在430中，一个时钟周期= MCLK晶振的倒数。
如果MCLK是8M，则一个时钟周期为1/8us;一个机器周期= 一个时钟周期，即430每个动作都能完成一个基本操作;一个指令周期= 1～6个机器周期，具体根据具体指令而定。
另：指令长度，只是一个存储单位与时间没有必然关系。
MSP430时钟分析
MSP430时钟分析最近开始学习MSP430，在所有单片机学习中，时钟的设置无疑是最基本的一项工作！尤其对于现在的单片机，外部有低速，高速两种晶振，内部还有PLL 的内部时钟源，设置好系统工作的时钟则是工作完美开始的表现。
我一共用了两种系列的430 单片机，MSP430F149 和MSP430F437，系列的不同，时钟的设置也略有不同，下面从149 的时钟一步一步来说吧！在f149 中，基础时钟是被叫做basic clock module，其一共有三个时钟源：一个LFXT1CLK，为低速/高速晶振源，通常接32.768khz，也可以接（400khz～8Mhz）一个为XT2CLK,外接标准高速晶振，通常是接8Mhz，也可以接（400khz～8Mhz）还有一个叫DCOCLK，为内部晶振，有RC震荡回路构成。
在430 内部一共有三个时钟系统一个为ACLK，通常由LFXT1CLK 作为时钟源，可以通过软件控制改时钟的分频系树。
一个为MCLK,即Main CLK,一听就知道是主时钟单元，为系统内核提供时钟，它可以通过软件从三个时钟源选择，一个为SMCLK,称作辅助主时钟，也是可以由软件选择时钟源。
Basic Clock Module Registers（基础时钟寄存器）DCO control register DCOCTLBasic clock system control 1 BCSCTL1Basic clock system control 2 BCSCTL2SFR interrupt enable register 1 IE1SFR interrupt flag register 1 IFG1DCOCTL 寄存器是用来配置DCOCLK 的，这里暂且不提BCSCTL1 与BCSCTL2 寄存器则显得比较重要，这两个寄存器控制了你整个系统中430 的工作时钟系统。
BCSCTL1 寄存器：7 654 3 210XT2OFF XTS DIVAx XT5V RSELxXT20FF：用来控制XT2 晶振的开启和关闭，置1 时关闭，置0 时，开启XTS：用来选择低速晶体的工作模式（可忽略）DIVAx：用来选择ACLK 的分频系数XT5V: 无用。
msp430有几种时钟源
三个时钟：辅助时钟ACLK、主时钟MCLK、子系统时钟SMCLK
三个振荡器：低频时钟源LFXT1、高频时钟源XT2、数字控制RC
振荡器DCO
而MSP430单片机工作所需时钟就是由这些振荡器振荡后经处理产生
的。
a、ACLK：是LFXT1CLK信号经1/2/4/8分频后得到的，主要用作低
1、MCLK
主时钟（MainsystemClock），专为CPU运行提供的时钟。MCLK频
率配置的越高，CPU执行的速度越快。虽然CPU速度越快功耗也越高，但
高频率的MCLK可以让CPU工作时间更短。所以正确的低功耗设计并不是
要尽量降低MCLK，而是在不用CPU时立刻关闭MCLK。在大部分应用
中，需要CPU运算的时间都非常短，所以，间歇开启MCLK（唤醒CPU）mspFra bibliotek30有几种时钟源
msp430时钟基础
在MSP430单片机中，一个时钟周期=MCLK晶振的倒数。如果
MCLK是8MHz，则一个时钟周期为1/8us。
一个机器周期=一个时钟周期，即430每个动作都能完成一个基本操
作。
一个指令周期=1~6个机器周期，具体根据具体指令而定。
另外，指令长度只是一个存储单位，与时间没有必然的关系。
启功耗也不大，当然关掉也是可以的。辅助时钟可以供给那些只需低频时钟
的片内外设，比如LCD控制器，还可用于产生节拍时基，与定时器配合间歇
唤醒CPU。
速外围的时钟；
b、MCLK：是LFXT1CLK，XT2CLK，DCOCLK的三者之一决定，
由软件选择，然后经1/2/4/8分频后得到，主要用于CPU和系统；
c、SMCLK：可由LFXT1CLK和DCOCLK，或者XT2CLK与
MSP430程序指南
MSP4301.时钟控制：430三个时钟源：LFXT1CLK低频时钟源，XT2CLK,高频时钟源，DCOCLK数控RC 振荡器。
2.三种时钟源可提供三种时钟信号：1.ACLK辅助时钟：ACLK是LFXT1CLK信号经过1、2、4、8分频得到的。
ACLK可由软件选作外围器件的时钟信号。
2.MCLK系统主时钟：可由软件来设置来源于低频时钟源，高频，数控。
之后可再经过1、2、4、8分频得到。
MCLK主要用于CPU和系统。
3.SMCLK：可有软件选这高频时钟来源，用于高速外围设备。
其中P1.4/SMCLK, P2.0/ACLK, P5.5/SMCLK, P5.6/ACLK。
时钟信号输出，可由PnSEL|=0xXX,l来设置特殊功能端口。
4.三个振荡器的控制位：1.低频LFXT1：OscOff；2.高频XT2CLK：XT2OFF；3.DCO：SCG0；5.一、时钟模块主要由三个寄存器来进行控制。
1.DCOCTL DCO控制器高三位：DCO.2、DCO.1 DCO.0定义8种频率之一，相邻两位相差10%，第五位详细调整频率。
其中DCO为7时表示选择最高频率。
2.BCSCTL1基本时钟控制器1位数7（最高）---XT2OFF：控制XT2的开启与关闭，0：开启；1：关闭。
6---------XTS：控制LFXT1工作模式：0：低频工作模式32768HZ；1：高频工作模式（前提接了相应的高频晶振）。
5,4--------DIV.1、DIV.0：控制ACLK分频（ACLK时钟来源于LFXT1）0：不分；1: 2分；2: 4分；3:8分；3-------XT5V：此位设置为0；2，1,0-----Rsel.0~Rsel.2 ：0~7：最低标频~最高标频。
3.BCSCTL27,6-------SELM.1,SELM.0：选择MCLK时钟源（系统主时钟）0，1：DCOCLK为时钟源2：XT2CLK为时钟源3：时钟源为LFXT1CLK5,4-------DIVM.0,DIVM.1 选择MCLK分频。
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MSP430 系统时钟ACLK、MCLK、SMCLK
MSP430 基础时钟模块包含以下3 个时钟输入源。
一、4 个时钟振荡源1、LFXT1CLK:外部晶振或时钟1 低频时钟源低频模式：32768Hz 高频模式：(400KHz-16MHz)2、XT2CLK:外部晶振或时钟2 高频时钟源(400KHz-16MHz) 3、DCOCLK:内部数字RC 振荡器,复位值1.1MHz4、VLOCLK:内部低功耗振荡器12KHz 注：MSP430x20xx:LFXT1 不支持HF 模式,XT2 不支持,ROSC 不支持.
(1)LFXT1CLK 低频时钟源：由LFXT1 振荡器产生(如图2 所示)。
通过软件将
状态寄存器中OSCOff 复位后，LFXT1 开始工作，即系统采用低频工作。
如果LFXT1CLK 没有用作SMCLK 或MCLK 信号，则可以用软件将OSCOff 置位，
禁止LFXT1 工作。
(2)XT2CLK 高频时钟源：由XT2 振荡器产生。
它产生时
钟信号XT2CLK，其工作特性与LFXT1 振荡器工作在高频模式时类似。
可简
单地通过软件设置XT2 振荡器是否工作，当XT2CLK 没有用作SMCLK 或MCLK 信号时，关闭XT2，选择其他时钟源。
3)DCOCLK 数字控制RC 振荡器。
由集成在时钟模块中的DCO 振荡器产生。
DCO 振荡器是一个RC 振荡器，频率可以通过软件调节，其控制逻辑如图3 所示。
当振荡器LFXT1、XT2 被禁
止或失效时，DCO 振荡器被自动选作MCLK 的时钟源。
因此由振荡器失效引
起的系统中断请求可以得到响应，甚至在CPU 关闭的情况下也能得到处理。
由基础时钟模块可以提供系统所需的3 种时钟信号，即：
ACLK、MCLK、SMCLK。
其中辅助时钟ACLK 是LFXT1CLK 信号经
1、2、4、8 分频后得到的。
ACLK 可由软件选作各个外围模块的时钟信号，一
般用于低速外设;系统主时钟MCLK 可由软件选择来自
LFXT1CLK、XT2CLK、DCOCLK 三者之一，然后经1、2、4、8 分频得到。
MCLK 主要用于CPU 和系统。
子系统时钟SMCLK 可由软件选择来自。