中级
30 分钟

使用LTC6903和MK64FN1M0VDC12创建数字控制振荡器

触手可及的计时完美

Clock Gen 5 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Clock Gen 5 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

通过添加时钟发生器到您的解决方案中,提升性能并最大化效率。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Clock Gen 5 Click基于LTC6903,这是一款由Analog Devices提供的低功耗自包含数字频率源,通过3线数字接口设置精确频率范围从1kHz到68MHz。LTC6903包含一个内部反馈回路,控制在34MHz到68MHz之间工作的高频方波(VCO)。它也是一个电阻控制振荡器,提供集成的串行电阻DAC和一组数字频率分频器。振荡器频率与DAC的电阻成反比,步长范围在频率的0.05%到0.1%之间。在大多数频率范围内,Clock Gen 5 Click的输出是通过更高的内

部时钟频率分频产生的,这有助于最小化设备输出的抖动和子谐波。在最高频率范围内,分频比减少,这将导致更大的周期抖动以及内部采样频率的毛刺。输出时钟信号可通过阻抗为50Ω的SMA连接器(标记为MAIN和AUX CLOCK)获得,这些信号主要通过TC7SZ125FU(三态总线缓冲器)输出,使LTC6903正常运行并产生所需的输出。Clock Gen 5 Click通过3线SPI串行接口与MCU通信,工作时钟频率高达20MHz。输出信号由寄存器位MODE1和

MODE0控制,可以通过这些位禁用输出信号。当通过模式控制位禁用两个输出信号时,内部振荡器也被禁用。OE引脚连接到mikroBUS™插座的RST引脚,也可用于异步禁用任一输出而无需完全关闭振荡器。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,这款Click板™配备了一个包含易用函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Clock Gen 5 Click top side image
Clock Gen 5 Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Asynchronous Enable
PB11
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Clock Gen 5 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Clock Gen 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • clockgen5_out_enable - 启用输出功能

  • clockgen5_set_config - 设置配置功能

  • clockgen5_set_freq - 设置频率功能

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief ClockGen5 Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the Clock Gen 5 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization driver enables - SPI,
 * set output configuration CLK 180, also write log.
 *
 * ## Application Task
 * In this example, we adjusts different frequencies every 3 sec.
 * Results are being sent to the Uart Terminal where you can track their changes.
 *
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "clockgen5.h"

static clockgen5_t clockgen5;
static log_t logger;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    clockgen5_cfg_t clockgen5_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    clockgen5_cfg_setup( &clockgen5_cfg );
    CLOCKGEN5_MAP_MIKROBUS( clockgen5_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = clockgen5_init( &clockgen5, &clockgen5_cfg );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... %d", init_flag );

        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Enabling Output   \r\n" );
    clockgen5_out_enable( &clockgen5, CLOCKGEN5_OUTPUT_ENABLE);
    
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Set configuration   \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    clockgen5_set_config( &clockgen5, CLOCKGEN5_CFG_ON_CLK_180 );
    Delay_ms ( 500 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "        12.0 MHz       \r\n" );
    clockgen5_set_freq( &clockgen5, 12000.0 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "         8.0 MHz       \r\n" );
    clockgen5_set_freq( &clockgen5, 8000.0 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "         5.5 MHz       \r\n" );
    clockgen5_set_freq( &clockgen5, 5500.0 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "         2.7 MHz       \r\n" );
    clockgen5_set_freq( &clockgen5, 2700.0 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "         0.8 MHz       \r\n" );
    clockgen5_set_freq( &clockgen5, 800.0 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "         0.2 MHz       \r\n" );
    clockgen5_set_freq( &clockgen5, 200.0 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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