32位MCU开发攻略连载之29：锁相环PLL1(Phase Locked Loop 1)

5.9 锁相环PLL1(Phase Locked Loop 1)

PLL1仅从主晶振获得自己的时钟频率，并且可以用于仅为USB子系统提供混合48MHz的时钟频率，这可以看作由PLL0提供USB时钟源以外的另一个选择。

PLL1在复位后是禁用并且处于关闭状态，如果PLL1被停用，USB的时钟可以由完成提供48MHz信号状态设定后的PLL0提供，如果PLL1通过PLL1CON寄存器使能并且连接，那么PLL1将自动的作为USB子系统的时钟源。

PLL1的激活由PLL1CON寄存器控制，它的倍频和分频值由PLL1CFG寄存器控制，为了防止PLL1参数发生意外改变或者PLL1失效，对这两个寄存器进行了保护，完成保护的馈送顺序类似于看门口定时器。图5.13为LPC17xx的PLL1的结构框图。

图5.13 PLL1结构框图

以下将描述PLL1涉及的寄存器及其功能描述。

1.PLL1控制寄存器PLL1 Control register（PLL1CON，0x400F C0A0）
PLL1CON寄存器可以用于使能和连接PLL1，使能PLL1锁定到当前倍频器和分频器值设定的频率上，连接PLL1将使USB子系统功能根据PLL1的输出时钟来工作，对PLL1CON的更改只有在对PLL1FEED寄存器执行了正确的PLL馈送序列后才生效。

表5.15 PLL1控制寄存器

PLL1在作为USB子系统时钟源之前必须进行设置、使能并锁定。

2.PLL1配置寄存器PLL1 Configuration register(PLL1CFG,0x400F C0A4)

PLL1CFG寄存器是最新的PLL1配置值的保存寄存器，包含PLL倍频器和分频器的值。在执行正确的PLL1馈送序列之前改变PLL1CFG寄存器的值不会生效。

表5.16 PLL1配置寄存器

3.PLL1状态寄存器PLL1 Status Register(PLL1STAT,0x400F C0A8)

PLL1STAT为只读寄存器，它是PLL1控制和配置信息的回读寄存器，反映了正在使用的真实PLL1的参数和状态。PLL1STAT可能和PLL1CON和PLL1CFG中的值不同，这是因为没有执行正确的PLL1馈送序列，这两个寄存器中的值并未生效。

表5.17 PLL1状态寄存器

PLL1STAT寄存器中的PLOCK1位连接到中断控制器，这样可以使用软件打开PLL1并连接到其他功能，不需要等待PLL1锁定，当发生中断时(PLOCK1=1)，可以连接PLL1并禁止中断。

PLL1有3种可能的工作方式，由PLLE1和PLLC1位组合获得。

表5.18 PLL1的工作模式

4.PLL1馈送寄存器PLL1Feed register（PLL1FEED，0x400F C0AC）

必须将正确的馈送序列写入PLL1FEED寄存器才能使PLL1CON和PLL1CFG寄存器的更改生效。馈送序列如下：

将值0xAA写入PLL1FEED

将值0x55写入PLL1FEED

这两个写操作的顺序必须正确，而且在两次操作之间必须没有其他的寄存器访问相同的地址空间(从0x400F C000到0x400F FFFF)，这就意味着尽量在执行PLL1馈送的操作的时候禁止中断。不管写入的值不正确还是没有满足前两个条件，对PLL1CON或者PLL1CFG寄存器的更改都不会生效。

表5.19 PLL1馈送寄存器

5.PLL1和掉电模式

掉电模式会自动关闭并断开PLL1，从掉电模式唤醒不会自动恢复PLL1的设置，PLL1的恢复必须由软件来完成。通常，一个将PLL1激活并等待锁定，然后将PLL1连接的子程序可以在任何中断服务程序的开始调用，有一点非常重要，那就是不要试图在掉电唤醒后简单的执行馈送序列来重新启动PLL1，这会出现在PLL1锁定建立之前同时使能并连接PLL1的危险。

6.PLL1频率计算

表5.20 PLL1所需变量表

PLL1的输出频率公式为：USBCLK=M×FOSC或者USBCLK=FCCO/(2×P)
确定PLL1为USB提供时钟配置的方法如下：

* PLL1需要输出的时钟频率是USBCLK=48MHz；

* 选择时钟频率(FOSC)。FOSC可以是12MHz，16MHz以及24MHz；

* 计算配置MSEL1的M值；

* 计算配置PSEL1的P值。