时钟模式配置以及在MCU应用

时钟模式的配置以及使用对MCU来说一直是最基础的东西，在何种情况下使用哪一种时钟模式是我们在使用MCU的过程中最常见的问题之一。

Kinetis系列微控制器具有复杂的时钟系统，时钟系统中多功能时钟发生器、锁相环、锁频环、晶振系统等功能模块相互之间的协调工作能为MCU以及各种外设模块提供稳定的时钟源。通过对KL25时钟系统的结构和配置方法的剖析，以及对多功能时钟发生器运行机制的梳理，提出了时钟源性能的测试方法以及各外设模块时钟源的选择方法。

可见，时钟的正确合理配置对于MCU以及各种外设模块来说是非常重要的，下面我将着重介绍八种模式的时钟如何正确配置。

KL25芯片的时钟系统包含2路内部参考时钟以及1路外部参考时钟。内部参考时钟分为高频4MHz和低频32KHz，可作为MCU的时钟源或可选外设时钟MCGIRCLK。1路外部参考时钟通过系统振荡器利用外部引脚XTAL与EXTAL接入时钟系统，支持低频32KHz或高频3MHz~8MHz和8MHz~32MHz，其可作为MCU的时钟源或可选外设时钟OSCERCLK和ERCLK32K。

由上图可知，KL25时钟系统的内部参考时钟和外部参考时钟均接入到多功能时钟发生器MCG，通过MCG模块内部包含的一个锁频环FLL以及一个锁相环PLL可以实现对相应参考时钟倍频。锁相环FLL可以接收内外参考时钟作为时钟源，而锁相环PLL只能使用外部参考时钟。

通过MCG的各时钟信号会通过系统集成模块SIM分配到各个指定的系统功能模块上，同时SIM还提供了2个分频器OUTDIV1、OUTDIV4，通过不同分频使得在同一个MCGOUTCLK时钟源驱动的情况下生成系统以及总线时钟。

各种模式与工作态的关系：

八种时钟模式相互转换示意图：

Kinetis系列MCU的时钟系统可以通过内外参考时钟将频率信号源接入到芯片，由多功能时钟发生器MCG为各个功能模块提供所需要的时钟源，利用CG等门控模块启停系统功能模块时钟和时钟分配机制为各功能模块在满足其工作要求的前提下选择相对比较低的模块工作频率，这样既可以做到功能模块的正常工作以及保证功耗为最低。