【MCAL】TC397+EB-treso之MCU配置实战 - 芯片时钟

本篇文章介绍了在TC397平台使用EB-treso对MCU驱动模块进行配置的实战过程，主要介绍了后续基本每个外设模块都要涉及的芯片时钟部分，帮助读者了解TC397芯片的时钟树结构，在后续计算配置不同外设模块诸如通信速率，定时器周期等，都能有一个清晰的输入频率来源理解。

目录

概述

MCU配置 

General：McuGeneralConfiguration

General：McuModuleConfiguration

McuResetSettingConf 

McuTrapSettingConf

McuClockSettingConfig 

McuSystemPllSettingConfig 

McuPeripheralPllSettingConfig

McuPllDistributionSettingConfig

McuExternalClockOutputConfig

McuClockMonitorConfig 

McuModeSettingConf

McuDemEventParameter

McuRamSectorSettingConf

McuResetReasonConf

MCU驱动使用与调试

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概述

当我们使用需要用到时钟的外设时，基本都需要对MCU驱动模块进行配置。驱动程序提供AUTOSAR指定的运行时服务接口。MCU驱动模块负责以下工作：

• 完成AUTOSAR上层组件指定的时钟、复位和静态低功耗模式功能配置。
• Trap功能的配置。
• 配置 BASIC 驱动程序所涉及的GTM、CCU6 和GPT12的全局特性。
• 为定时器IP的其他驱动程序提供库支持 - GTM、CCU6、GPT12和STM。
• 模拟转换器所需的相位同步器配置。
• 符合AUTOSAR规范的Runtime APIs，用于时钟、复位、低功耗管理和RAM初始化。
• 用于Trap管理的Runtime APIs。

本文的参考资料见下表。

序号	参考资料	内容
1	《MC-ISAR_TC3xx_UM_Mcu.pdf》	英飞凌提供的针对TC3xx芯片MCAL配置用户手册
2	《MC-ISAR_TC3xx_Config_Verification_Manual_Mcu.pdf》	英飞凌提供的针对TC3xx芯片配置验证手册，介绍动态代码与配置项的对应
3	《Infineon-AURIX_TC39x-UserManual-v02_00-EN》	英飞凌提供的TC39x芯片用户手册

下图为MCAL驱动模块涉及的软硬件接口关系图。

本次配置主要描述MCU本身需要配置的功能（主要为系统时钟），牵扯到独立功能的诸如GTM部分我们会在单独介绍其功能时描述对应MCU需要完成的配置。MCAL针对不同的驱动模块的配置项根据功能进行了容器的划分，下面是后边配置涉及的容器。

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MCU配置 

我们首先打开EB,导入Mcu与McalLib(McalLib里面的函数会贯穿整个MCAL)。本文只介绍MCU本身需要配置的部分。

本次配置的主要目标是完成芯片的时钟配置。板卡为英飞凌提供的KIT_A2G_TC397XA_TFT。涉及的软件包括：

• EB-treso：用于生成动态代码，具体工程搭建参考《【AUTOSAR MCAL】MCAL基础与EB tresos工程新建》。
• HighTech：用于编译生成elf文件，具体的工程搭建参考《【MCAL】HighTec集成TC3xx对应MCAL的Demo》。
• UDE 5.2：用于下载和调试程序。

需要注意的是MCU配置尤其是时钟这块儿的依赖项比较多，建议先使用MCAL EB-tresos Demo中的配置，需要特殊处理时钟分频系数或者某模块的时钟时，再单独修改，路径为：MC-ISAR_AS422_TC3xx_BASIC_2.20.0\DemoWorkspace\McalDemo\TC39B\1_ToolEnv\2_Tresos\AS422\DemoApp\config\Mcu.xdm。

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General：McuGeneralConfiguration

下图为General配置界面，需要修改的一个配置选项如下。

• McuSafetyEnable：因为我们的DEM没有对应的配置，所以我们需要关闭安全检查，否则报错生成动态代码会报错。

其余的选项根据功能开发需要选宏开关即可，我们这里直接采取默认的选项即可。需要着重理解的选项如下：

• McuInitClock：Mcu_InitClock API可用，用作初始化芯片时钟。
• McuMainOscillatorFrequency ：外部部晶体或陶瓷谐振器频率为20Mhz。
• McuOscillatorMode：芯片时钟源是外部晶体或陶瓷谐振器模式。

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General：McuModuleConfiguration

这部分为MCU模式相关的通用配置，我们暂时不需要改动。

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McuResetSettingConf 

此部分包含芯片复位的配置，这部分我们需要修改的配置如下。

• McuSWResetConf ：：软件复位选择导致的，有系统复位与应用复位,这里选择应用复位，应用复位后芯片的所有外设、CPU和部分SCU寄存器会回到初始状态，其他部分（如RAM，时钟）状态维持不变，影响范围比系统复位要小，也因此应用复位耗时最短。因为APP跳转Boot的是通过软件复位来实现的，为了保持编程标志位在RAM中的值，需要选择应用复位。
• McuSTMxResetOnApplResetEnable ：STM定时器的计数值会在清零，重新计数。

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McuTrapSettingConf

这部分功能为各核心Trap使能相关配置，我们暂时不需要改动。

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McuClockSettingConfig 

这里是Mcu时钟配置的容器，其中主要包含了以下一些容器。

时钟系统本身是由不同的构建块组成的时钟树，下面是几个构建块包含的内容。

• Clock Source：时钟树源头，可以是外部晶振或者内部系统时钟。 
• Clock speed up-scaling：时钟的缩放部分，主要由PLL（锁相环）构成。
• Clock distribution：时钟分配，由CCU负责。
• Individual clock configuration：单独的时钟配置，针对片内外设（Peripherals）。

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McuSystemPllSettingConfig 

此容器包含系统锁相环的配置，主要完成对时钟源晶振频率的倍/分频，从而达到配置的频率。下图为系统PLL功能逻辑图。

需要注意的配置如下。

• McuClockReferencePointFrequency0：系统时钟，它的计算公式为Fpll =( (Fosc * (McuNDivider + 1)) / ((McuK2Divider+1)*(McuPDivider+1)))。  

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McuPeripheralPllSettingConfig

此容器包含外设PLL的配置，下图为对应的功能逻辑图。

这里我们主要关注下面的配置项。

• McuClockReferencePointFrequency1 (dynamic range)：外设时钟1，Fpll1 =( (Fosc * (McuNDivider + 1)) / ((McuK2Divider+1)*(McuPDivider+1)))
• McuClockReferencePointFrequency2 (dynamic range)：外设时钟2，Fpll2 =( (Fosc * (McuNDivider + 1)) / ((McuK3Divider+1)*(McuPDivider+1)))

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McuPllDistributionSettingConfig

这个容器包含在时钟树内的各种片内外设时钟配置。 

这里需要我们首先注意的是以下的配置。

• McuClockDistributionInpClockSel：将备用时钟或者PLLx选为时钟分配单元输入，这里选用的是PLLx。
• McuLowPowerDivValue：这个参数定义了低功率分频特性是否启用。这里为不启用。

剩下的配置则对应了各个片内外设，我们用到哪里就需要关注那部分。

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McuExternalClockOutputConfig

包含MCU外部时钟的配置参数，因为我们用的是外部晶振，这里就不涉及了。

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McuClockMonitorConfig 

这个容器定义了TC3xx时钟监视的配置，这里我们不需要改动。

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McuModeSettingConf

这个容器主要包含Mcu不同模式的配置集合。主要需要我们关注的为：

• McuMode：当前配置集合为空闲模式的集合，用于正常的程序运行。1为睡眠模式，2为待机模式。

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McuDemEventParameter

这是一个容器，用于引用 DemEventParameter元素，这些元素使用Dem_ReportErrorStatus（） API，以防发生相应的错误。EventId 取自引用的DemEventParameter的DemEventId符号名称。容器中提供了标准化错误，并且可以通过特定于供应商的错误引用进行扩展。这部分我们不需要修改。

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McuRamSectorSettingConf

此部分容器包含初始化设置一部分RAM区域，通过Mcu_InitRamSection()函数来实现，我们没有使用。

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McuResetReasonConf

这里在配置完芯片类型，建立MCU模块，这部分重启原因配置就会生成了。用户可以通过Mcu_GetResetReason（）获取重启原因。

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MCU驱动使用与调试

MCU驱动使用主要涉及的是系统时钟的初始化，首先调用Mcu_Init()初始化MCU通用配置，然后调用Mcu_InitClock()初始化芯片的时钟部分，最后使用Mcu_GetPllStatus()获取PLL状态，相位锁定之后（频率稳定），表示初始化完成，调用Mcu_DistributePllClock()将PLL时钟作为MCU时钟的源头。代码实现如下。

	volatile Mcu_ClockType ClockID = 0;
	Mcu_Init(&Mcu_Config);
	Mcu_InitClock(ClockID);
	Mcu GetPllStatusRetVal=Mcu_GetPllStatus ();
	while (MCU_PLL_UNLOCKED == Mcu_GetPllStatus())
	{
	     /* wait for PLL locked */
	}
	Mcu_DistributePllClock ();

工程准备好之后，编译生成.elf文件然后将PLS正确与开发板相连（JTAG接口），然后打开UDE,与PLS连接上之后下载程序到办卡上，在Mcu_DistributePllClock ()接口前设置断点，如果能跑到这句话能初步说明PLL锁相环生成系统成功是OK的。

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