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I.MX6U 系统时钟分析与配置

系统架构概述

I.MX6U 定点处理器采用先进的时钟管理架构，能够支持多种高性能外设配置。其硬件设计采用多带时钟源（PLL）和精密时钟分频功能，确保系统能够更灵活地支持多种对应的功能模块。

硬件分析

时钟管理架构

I.MX6U 提供以下主要的时钟管理单元：

一、时钟源分配

• 主时钟源：基于 24MHz 外部晶振源。
• 辅助时钟源：采用嵌入式锁相环（PLL）生成多种高频时钟。

二、时钟树结构

• 时钟生成树由以下主要部分构成：
• CLOCK_SWITCHER: 晶振源选择器。
• CLOCK ROOT GENERATOR: 根时钟源生成器。
• ** 系统时钟树**：包含 AHB、IPG、PERCLK 等重要根时钟来源。

系统时钟管理

一、主要时钟模块

时钟树配置流程

一、AHB 和 IPG 时钟设置

• AHB_CLK_ROOT：分频范围 6MHz~132MHz。
• IPG_CLK_ROOT：分频范围 3MHz~66MHz。
• 通道分频设置：可选 1~8 分频。

二、PERCLK 时钟设置

• PERCLK_CLK_ROOT 时钟源可选 OSC 或 IPG_CLK_ROOT。
• 分频范围：1~8 分频。

内核时钟配置

一、ARM 内核主频设置

• 通过 CCM_CACRR 寄存器进行 2 分频。
• 配置模式：可选 1/2/4/8 分频。
• 推荐配置：主频 528MHz。

二、外设时钟配置

• LCD 时钟：可选 1/2/4/8 分频。
• 音频时钟：可选 1/2/4 分频。
• 网络时钟：支持 25/50/100/125MHz。

PFD 时钟配置

一、PFD 时钟设置

• 528_PFD:

  • PFD0：528×18÷27=352MHz。
  • PFD1：528×18÷16=594MHz。
  • PFD2：528×18÷24=396Hz。
  • PFD3：528×18÷32=297Hz。

• 480_PFD:

  • PFD0：480×18÷12=720Hz。
  • PFD1：480×18÷16=540Hz。
  • PFD2：480×18÷17=508Hz。
  • PFD3：480×18÷19=454.74Hz。

寄存器配置示例

一、PLL Main Clock Configuration

• CCM_ANALOG_PLL_ARMn: 1056MHz （88 频率选择）。
• CCM_CACRR: 2 分频。

二、PFD 时钟配置

• CCM_ANALOG_PFD_528: 配置各 PFD 频率。
• CCM_ANALOG_PFD_480: 配置各 PFD 频率。

实际应用示例

• 例子 1:

  • LCD 模块：设置 1/2 分频，时钟频率为 650MHz.

• 例子 2: -音频模块：设置 1/2 分频，时钟频率为 325MHz.

典型应用场景

• 任务一：多外设同步控制:

  • 配置多根时钟线同时工作。
  • 确保各外设模块同步运行。

• 任务二：动态频率调整:

  • 根据应用需求调整时钟频率。
  • 分频模式灵活切换。

代码编写与烧录

一、上级代码示例

void imx6u_clkinit()
{
...
}
// 假设有其他代码逻辑

二、烧录流程

• 使用 keil 或其他开发工具导出程序。 -烧录到 target Board。

结果验证

• 测试指标:

  • 各外设模块运行频率。
  • 指定时钟频率是否正确。
  • 操作是否触发对应事件。

• 优化建议:

  • 优化分频配置。
  • 确保时钟源稳定性。

通过上述详细配置流程和代码示例，可实现 I.MX6U 系统时钟管理的多样化配置，确保高性能外设正确运行。