【BLE】CC2541之解析协议栈的晶振初始化过程

一、简介

本篇解析协议栈的晶振初始化过程。

二、实验平台

协议栈版本：BLE-CC254x-1.3.2

编译软件：IAR 8.20.2

三、版权声明

博主：甜甜的大香瓜

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四、解析代码

1、代码位置

在2541的协议栈初始化最开头的HAL_BOARD_INIT处，协议栈对晶振进行了初始化。

2、晶振初始化的流程

/* Board Initialization */
#define HAL_BOARD_INIT()                                                       \
{                                                                              \
  /* Set to 16Mhz to set 32kHz OSC, then back to 32MHz */                      \
  START_HSOSC_XOSC();//开启内部16M的RC振荡器和外部32M晶振                                                          
  SET_OSC_TO_HSOSC();//切换到内部16M的RC振荡器（是32k的OSC切换的前提）                                                          
  SET_32KHZ_OSC();   //切换32k的OSC32k                                                          
  SET_OSC_TO_XOSC(); //切换到外部32M晶振                                                          
  STOP_HSOSC();      //停止内部16M的RC振荡器                                                          
                                                                               \
  /* Enable cache prefetch mode. */                                            \
  PREFETCH_ENABLE();                                                           \
}

要想切换OSC32k小晶振，就必须先把OSC切换到内部16M的RC振荡器。

所以在HAL_BOARD_INIT中才频繁地对晶振各种起震、切换。

3、各个函数解析

1）START_HSOSC_XOSC()（开启内部16M的RC振荡器和外部32M晶振）：

#define START_HSOSC_XOSC()                                                     \
{                                                                              \
  SLEEPCMD &= ~OSC_PD;            /* start 16MHz RCOSC & 32MHz XOSC */         \
  while (!(SLEEPSTA & XOSC_STB)); /* wait for stable 32MHz XOSC */             \
}

然而我去查找CC254X的芯片手册，发现SLEEPCMD没有OSC_PD（第2位）、SLEEPSTA也没有XOSC_STB（第6位），如下图：

于是参考CC2430的datasheet：

协议栈在这里将OSC_PD清零，也就是同时起震内部16M的RC振荡器和外部的32M晶振。

然后判断XOSC_STB状态位，等待外部晶振起震并稳定。

2）SET_OSC_TO_HSOSC()（切换到内部16M的RC振荡器）

// switch to the 16MHz HSOSC and wait until it is stable
#define SET_OSC_TO_HSOSC()                                                     \
{                                                                              \
  CLKCONCMD = (CLKCONCMD & 0x80) | CLKCONCMD_16MHZ;                            \
  while ( (CLKCONSTA & ~0x80) != CLKCONCMD_16MHZ );                            \
}

其中第一行代码是让CLKCONCMD寄存器的第7位保持、其他位清零，然后第6、3、0位置1，也就是值变成x100 1001。

参照datasheet来看：

也就是不改变32k小晶振的配置、只切换到内部16M的RC振荡器。

这么做的意义在于：在切换32k小晶振前，必须先将OSC配置为16M。

  所以接下来就可以配置32k小晶振了。

3）SET_32KHZ_OSC()（切换32k的OSC）

// set 32kHz OSC and wait until it is stable
#define SET_32KHZ_OSC()                                                        \
{                                                                              \
  CLKCONCMD = (CLKCONCMD & ~0x80) | OSC_32KHZ;                                 \
  while ( (CLKCONSTA & 0x80) != OSC_32KHZ );                                   \
}

默认是使用外部的32k的OSC小晶振。

// For non-USB, assume external, unless an internal crystal is explicitly indicated.
#if !defined (XOSC32K_INSTALLED) || (defined (XOSC32K_INSTALLED) && (XOSC32K_INSTALLED == TRUE))
#define OSC_32KHZ                     EXTERNAL_CRYSTAL_OSC
#else
#define OSC_32KHZ                     INTERNAL_RC_OSC
#endif

如果要使用低功耗，外部的32k小晶振是必须的。参看《CC2541之32.768kHZ外部晶振》。

4）SET_OSC_TO_XOSC()（重新切换到32M外部晶振）

内部的32K的RC振荡电路已经配置好，所以这时候系统时钟即可配置为最快的外部32M晶振。

5）STOP_HSOSC()（停止内部16M的RC振荡器）

内部的16M的RC振荡电路已经没用了，即可关掉，省电。