中级
30 分钟

使用 DS1087L 和 ATmega328P 创建精确的时间间隔。

精确的方波发生器。

Clock Gen 2 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 25, 2024

点击板

Clock Gen 2 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

使用最先进的时钟发生器提升您的工程解决方案,提供可靠且高效的定时信号。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Clock Gen 2 Click 基于 Analog Devices 的 DS1087,这是一款 3.3V 频谱扩展 EconOscillator。此 IC 工厂生产时具有不同的主时钟频率,范围从 33.3 MHz 到 66.6 MHz,具有可变的频谱扩展百分比。Clock Gen 2 Click 上的 IC 具有固定为 66.6 MHz 的主时钟频率,允许频率范围从 260 kHz 到 66.6 MHz。此 IC 使用 2^0 到 2^8 的时钟预分频器来实现不同于主频率的频率。通过选择频谱扩展百分比,可以避免产生过多的 EMI,否则可能违反 FCC/IEC 规定。正如所述,DS1087 生成的内部时钟频率为 66.6MHz。主时钟由内部三角波发生器进行频率调制。主要振荡器频率可以通过可选择的比例低于最大频率进行抖动。预分频器寄存器中的一位确定频谱扩展抖动范围,可以

选择在主时钟频率以下的 2% 和 4% 之间。标有 SPRD 的 IC 引脚连接到 mikroBUS™ 的 PWM 引脚。该引脚上的高电平启用频谱扩展功能。DS1087LU 配备了非易失性存储器位置 (EEPROM) 以存储所有配置寄存器的内容。将数据写入配置寄存器可以自动镜像到 EEPROM。这由写控制位 (WC) 控制。它允许在每次寄存器更改后自动将数据存储到 EEPROM(WC = 0,默认)或通过发出 WRITE EE 命令手动存储配置数据(WC = 1)。此功能允许在上电复位 (POR) 周期之间记住配置。输出使能 (OE) 引脚允许关闭输出引脚上的时钟输出。该引脚上的高电平会关闭时钟输出。然而,这不会关闭内部主时钟发生器,因此 IC 仍会消耗必要的工作电源。要完全将设备置于断电模式,需要使用

另一个引脚:PDN 引脚上的低电平会关闭主振荡器,从电源消耗更少的电流。OE 引脚连接到 mikroBUS™ 的 CS 引脚,并标记为 OE,而 PDN 引脚连接到 mikroBUS™ 的 RST 引脚,并标记为 PDN。这些信号与内部主时钟同步,防止输出出现毛刺。时钟输出信号在 Click board™ 上的 SMA 连接器处。此连接器保护高频时钟信号并进一步减少 EMI。它还提供最可靠的接触并尽可能减少损耗。时钟输出信号幅度为 2.4V,使该 Click board™ 可与大多数 3.3V 操作的 MCU 和其他设备一起使用。标准化的 I2C 接口允许该 Click board™ 与广泛的设备进行接口。IC 的 I2C 时钟和数据引脚 (SCL 和 SDA) 路由到适当的 mikroBUS™ 引脚,允许简单且可靠的接口。

Clock Gen 2 Click top side image
Clock Gen 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Power Down
PD2
RST
Output Enable
PB2
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Dither Enable
PD6
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Clock Gen 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 Access MB 1 - upright/background 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
Arduino UNO 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

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含用于 Clock Gen 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • clockgen2_output_enable - 用于启用/禁用时钟输出的功能

  • clockgen2_auto_setting_preserve - 用于启用/禁用自动设置保留的功能

  • clockgen2_set_prescaler - 用于设置主时钟预分频器的功能

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 
 * \brief ClockGen2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables generation of square waved clock signal in range from 260 kHz to 66,6 MHz
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Driver initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * Changes the prescaler and enables/disables the clock output.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "clockgen2.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static clockgen2_t clockgen2;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    clockgen2_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    clockgen2_cfg_setup( &cfg );
    CLOCKGEN2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    clockgen2_init( &clockgen2, &cfg );

    Delay_ms(100);
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    char i;
     
     for ( i = 5; i< 8; i++ )
     {
       clockgen2_set_prescaler( &clockgen2, i );
       clockgen2_output_enable( &clockgen2, 1 );
       Delay_ms( 2000 );

       clockgen2_output_enable( &clockgen2, 0 );
       Delay_ms( 2000 );
     }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


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

额外支持

资源

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