关于RH850系统时钟初始化的分析解读

article/2025/11/6 15:03:30

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RH850的时钟初始化，有些是自己配置的，有些是用Smart configure图形配置后自动生成的；不管是自己配置还是自动生成，其原理及步骤都是相同的。在此分析自己配置的情况，代码如下

void R_CGC_Create(void)
{ /* Prepare 16MHz MainOsc */if((CLKCTLMOSCS&0x04u) != 0x4u)                                       /* Check if MainOsc needs to be started */{CLKCTLMOSCC=0x06;                                                    /* Set MainOSC gain for 16MHz */CLKCTLMOSCST=0x00008000;                                             /* Set MainOSC stabilization time to 2ms */protected_write(WPROTRPROTCMD0,WPROTRPROTS0,CLKCTLMOSCE,0x01u);      /* Trigger Enable (protected write) */while ((CLKCTLMOSCS&0x04u) != 0x04u);                                /* Wait for active MainOSC */}if((CLKCTLPLLS&0x04u) != 0x04u)                                      /* Check if PLL needs to be started */{/* Prepare PLLC */CLKCTLPLLC=0x00010B3B;                                             /* 16 MHz MainOSC -> 480MHz VCOUT *//* 5% @ 100kHz SSCG *///    protected_write(WPROTRPROTCMD0,WPROTRPROTS0,CLKCTLPLL0ST,0x1B80);   /* Set stabilization time to recommended value */protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLPLLE,0x01u);     /* Enable PLL */while((CLKCTLPLLS&0x04u) != 0x04u){}                               /* Wait for active PLL */}/* CPLLOUT = VCOOUT ?1/4 = 120 MHz (for Premium Device) */protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLCKSC_CPUCLKD_CTL,0x11);while(CLKCTLCKSC_CPUCLKD_ACT!=0x11);  /* CPLLOUT -> CPU Clock */ protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLCKSC_CPUCLKS_CTL,0x03u);while(CLKCTLCKSC_CPUCLKS_ACT!=0x03u);/* PPLLOUT -> PPLLCLK = 80MHz */protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLCKSC_PPLLCLKS_CTL,0x3);while(CLKCTLCKSC_PPLLCLKS_ACT!=0x3);  
}

这么一大段代码，究竟在配置什么？跟着我的手一行行分析吧.
↓↓↓

前言：

首先来一段前戏吧，要不然你都不知道后边在干啥

前戏1：RH850支持哪些时钟源？时钟源频率分别是多少？

UM(User Manual)曰：
在这里插入图片描述
图1

我们的例程选用的时钟源是MainOSC，也就是16MHz的外部晶振源。

前戏2：既然选用MainOSC，那它怎么用？

UM(User Manual)曰：
在这里插入图片描述
图2

前戏3：启用了MainOSC之后，接下来怎么用？

其实对于一款MCU来说，使用到时钟频率的无非就两个单元：①CPU单元 ②外设单元
从UM的时钟树可知，CPU时钟CPUCLK是从PLL来的，外设时钟PPLLCLK也是从PLL来的，而PLL又是从MainOSC来的
所以我们的配置步骤应该是这样的
①配置并启用MainOSC
②配置MainOSC生成PLL
④配置生成PPLLOUT和CPLLOUT
⑤配置生成CPUCLK和PPLLCLK
记住这5步配置，因为整篇博文都是在围绕这5步开展的
在这里插入图片描述
图3

正式分析：

接下来开始分析代码了

①配置并启用MainOSC

if((CLKCTLMOSCS&0x04u) != 0x4u)

分析这行配置，首先要搞清楚寄存器CLKCTLMOSCS的功能
UM(User Manual)曰：
在这里插入图片描述
图4
图5

也就是说CLKCTLMOSCS. MOSCCLKACT用于指示 MainOSC是否激活状态的，这行代码用于判断MainOSC是否激活态，如果已经激活则跳过，如果没激活则执行以下

CLKCTLMOSCC=0x06;                                                    /* Set MainOSC gain for 16MHz */
CLKCTLMOSCST=0x00008000;                                             /* Set MainOSC stabilization time to 2ms */
protected_write(WPROTRPROTCMD0,WPROTRPROTS0,CLKCTLMOSCE,0x01u);      /* Trigger Enable (protected write) */
while ((CLKCTLMOSCS&0x04u) != 0x04u);                                /* Wait for active MainOSC */

从图2可知，要使用MainOSC需要①选择振荡器 ②设置MainOSC稳定时长 ③激活MainOSC，这段代码就做了这三件事。
至于为什么是这几个值，请大家自行查询手册。

②配置MainOSC生成PLL

在这里插入图片描述
图6

  if((CLKCTLPLLS&0x04u) != 0x04u)                                      /* Check if PLL needs to be started */{/* Prepare PLLC */CLKCTLPLLC=0x00010B3B;                                             /* 16 MHz MainOSC -> 480MHz VCOUT *//* 5% @ 100kHz SSCG *///    protected_write(WPROTRPROTCMD0,WPROTRPROTS0,CLKCTLPLL0ST,0x1B80);   /* Set stabilization time to recommended value */protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLPLLE,0x01u);     /* Enable PLL */while((CLKCTLPLLS&0x04u) != 0x04u){}                               /* Wait for active PLL */}

由于时钟源是16Mhz，而我们的CPU频率是80MHz，毫无疑问要倍频。
在这里插入图片描述
图7
从图7可知，配置PLLCLKIN，由MainOSC生成VCOOUT，再由VCOOUT生成CPLLOUT和PPLLOUT

此处fPLLCLKIN = 16MHz
CLKCTLPLLC=0x00010B3B
↓↓↓↓↓
PLLC = 00000000 00000001 00001011 00111011
↓↓↓↓↓
M[1:0] = 01
N[5:0] = 111011
↓↓↓↓↓
fvcoout = 480MHz
在这里插入图片描述
图8

图9

④配置生成PPLLOUT和CPLLOUT

由图9可得
CPLLOUT = 80MHz
PPLLOUT = 80MHz

⑤配置生成CPUCLK和PPLLCLK

在这里插入图片描述
图10

图11
从图10和图11可知，CPUCLK由CPLLOUT生成，CPUCLK = CPLLOUT = 80MHz

  /* CPLLOUT -> CPU Clock */ protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLCKSC_CPUCLKS_CTL,0x03u);while(CLKCTLCKSC_CPUCLKS_ACT!=0x03u);

在这里插入图片描述
图12
PPLLCLK = PPLLOUT = 80MHz

  /* PPLLOUT -> PPLLCLK = 80MHz */protected_write(WPROTRPROTCMD1,WPROTRPROTS1,CLKCTLCKSC_PPLLCLKS_CTL,0x3);while(CLKCTLCKSC_PPLLCLKS_ACT!=0x3);

至此，时钟初始化配置完成。