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一、系统时钟

（一）时钟体系

1、时钟控制逻辑：

既可以外接晶振，然后通过内部振荡电路产生时钟源；也可以直接使用外部提供的时钟源，它们通过引脚的设置来选择。

2、时钟源：
（1）一个主振荡器
（2）一个32.768kHz低功耗振荡器
（3）一个低功耗的内部RC振荡器

3、时钟管理
（1）SLCK
（2）MAINCK
（3）PLLACK
（4）PLLBCK

如图所示：

为了降低在启动系统时对电源的要求，在系统复位后，没有使能主振荡器，而是选择了SCLK。

可以通过软件设置主振荡器寄存器Main Oscillator Register（CKGR_MOR）的MOSCEN位来使能和禁用主振荡器。

寄存器PMC_SR的MOSCS位用来指示主振荡器是否使能，当寄存器CKGR_MOR的MOSCEN位被清零后，寄存器PMC_SR的MOSCS位被自动清零，指示主振荡器被禁用。

当使能主振荡器时，必须给主振荡器计数器赋一个与主振荡器的启动时间相对应的值。在通过设置寄存器CKGR_MOR的MOSCEN位和OSCOUNT部分来使能主振荡器时，寄存器PMC_SR的MOSCS位被清零，并且启动计数器，该计数器工作时钟为SCLK的8分频，且从OSCOUNT中设置的值开始递减。由于OSCOUNT部分只有8位，所以最大可以设置为256，而SCLK的8分频为4.096kHz，所以，主振荡器的最长启动时间为62.5ms。当计数器递减为0时，寄存器PMC_SR的MOSCS位置位，此时表明主振荡器有效。可以通过设置寄存器PMC_IMR的MOSCS位来触发一个中断。

主时钟频率计数器用来检测连接于主振荡器的晶振频率，主时钟频率计数器工作时钟为主振荡器时钟，当主振荡器工作稳定后，主时钟频率计数器开始递增计数，计数周期为16个SCLK，在计满16个SCLK后，计数器停止计数，同时寄存器CKGR_MCFR(Main Clock Frequency Register)的MAINRDY位被置位，计数器的计数值可以在寄存器CKGR_MCFR的MAINF域获得，如此便可以知道连接于主振荡器的晶振频率是多少。

主时钟可以直接使用外部提供的时钟源，此时主振荡器被旁路掉（Bypass）。通过软件将寄存器CKGR_MOR的OSCBYPASS位置1和MOSCEN位清零，来旁路主振荡器，以使用外部提供的时钟源。

4、PMC（Power Management Controller）

PMC可以使能和禁用各外设的时钟输入以及ARM处理器的时钟输入。PMC提供一下时钟：

（1）主时钟控制器（Master Clock Controller）
用来控制MCK的生成，MCK主要供系统各外设和存储控制器使用。主时钟控制器对应的寄存器为PMC_MCKR，其中，CSS域（Clock Source Selection）用来选择时钟源，默认为SCLK；PRES域（prescaler）用来设置分频因子；MDIV域用来设置PCK的分频因子（此因子可以使处理器时钟快于MCK）。

每次重新设置寄存器PMC_MCKR后，寄存器 PMC_SR的MCKRDY位被清零，直到新的MCK被建立后，MCKRDY位才被置位，同时可以触发一个处理器中断。

（2）处理器时钟控制器（Processor Clock Controller）
用来实现低功耗模式（空闲模式），可以通过设置寄存器PMC_SCDR（System Clock Disable Register）来禁用PCK，可以通过读寄存器PMC_SCSR来获取PCK的状态。PCK在系统复位后被使能，当PCK被禁用后，处理器进入等待中断模式，即进行处理器空闲模式，当任一中断发生时，PCK将自动使能。

（3）USB时钟控制器（USB Clock Controller）
USB的时钟源始终未PLLBCLK，若要使用USB，必须设置PLL产生48MHz、96MHz或者192MHz的信号。

（4）外设时钟控制器（Peripheral Clock Controller）
用来控制系统外设的时钟，外设时钟在系统复位时默认是禁用的。相关寄存器为PMC_PCER（Peripheral Clock Enable Register）、PMC_PCDR（Peripheral Clock Disable Register）和PMC_PCSR（Peripheral Clock Status Register）。寄存器中的各位对应外设号，通常也对应分配给外设的中断号。

（5）可编程时钟输出控制器（Programmable Clock Output Controller）
用来控制通过引脚PCK0和PCK1输出时钟信号，相关寄存器为PMC_PCKx。

5、时钟初始化序列
（1）使能主振荡器
（2）检测主振荡器的频率（可选）
（3）设置PLLA时钟
（4）设置PLLB时钟
（5）设置MCK和PCK时钟
（6）设置可编程时钟
（7）设置外设时钟

二、GPIO接口

系统复位后默认为GPIO，由PIO控制器控制。

（一）GPIO功能

相关寄存器：
Pull-up Resistor Control
（1）PIO_PUER（Pull-up Enable Register）
（2）PIO_PUDR（Pull-up Disable Resistor）
（3）PIO_PUSR（Pull-up Status Register）
Output Control
（4）PIO_OER（Output Enable Register）
（5）PIO_ODR（Output Disable Register）
（6）PIO_OSR（Output Status Register）
（7）PIO_SODR（Set Output Data Register）
（8）PIO_CODR（Clear Output Data Register）
（9）PIO_ODSR（Output Data Status Register）
Synchronous Data Output
（10）PIO_OWER（Output Write Enable Register）
（11）PIO_OWDR（Output Write Disable Register）
（12）PIO_OWSR（Output Write Status Register）
Multi Drive Control（Open Drain）
（13）PIO_MDER（Multi-driver Enable Register）
（14）PIO_MDDR（Multi-driver Disable Register）
（15）PIO_MDSR（Multi-driver Status Register）
Inputs
（16）PIO_PDSR（Pin Data Status Register）
Input Glitch Filtering
（17）PIO_IFER（Input Filter Enable Register）
（18）PIO_IFDR（Input Filter Disable Register）
（19）PIO_IFSR（Input Filter Status Register）
Input Change Interrupt（The PIO Controller can be programmed to generate an interrupt when it detects an input change on an I/O line.）
（20）PIO_IER（Interrupt Enable Register）
（21）PIO_IDR（Interrupt Disable Register）
（22）PIO_IMR（Interrupt Mask Register）
（23）PIO_ISR（Interrupt Status Register）（When the software reads PIO_ISR, all the interrupts are automatically cleared. ）

（二）外设功能
当I/O line被设置为外设用时，则I/O line的驱动由外设来控制。

相关寄存器：
I/O Line or Peripheral Function Selection
（1）PIO_PER（PIO Enable Register）
（2）PIO_PDR（PIO Disable Register）
（3）PIO_PSR（PIO Status Register）
Peripheral A or B Selection
（4）PIO_ASR（A Select Register）
（5）PIO_BSR（Select B Register）

（三）配置

1、外设A功能
（1）PIO_IDR
（2）PIO_PUER或者PIO_PUDR
（3）PIO_ASR
（4）PIO_PDR

2、外设B功能
（1）PIO_IDR
（2）PIO_PUER或者PIO_PUDR
（3）PIO_BSR
（4）PIO_PDR

3、输入功能
（1）PIO_IDR
（2）PIO_PUER或者PIO_PUDR
（3）PIO_ODR
（4）PIO_PER

4、输出功能
（1）PIO_IDR
（2）PIO_PUDR
（3）PIO_SODR或者PIO_CODR
（4）PIO_OER
（5）PIO_PER