巧用i.MX RT1170时钟观测器

NXP管管 · 发表于 2021-11-4 10:26:44

巧用i.MX RT1170时钟观测器

i.MX RT1170的CCM模块内置了一个时钟观测器，全称为Clock Observe。它就像示波器一样可以检测时钟的运行频率，在没有示波器的情况或者开发低功耗应用时非常有用。强大的特点，在于它几乎可以测量芯片内几乎所有的时钟源（Clock Source）和时钟根(Clock Root)。

可测量的时钟源高达22个，基本覆盖了RT1170所有的时钟源。可测量的时钟根高达83个，覆盖了绝大多数的外设时钟根。具体可以测量的时钟源和时钟根列表可以参考 fsl_clock.h的宏定义，搜索关键词Clock OBSERVE SIGNALS即可找到相关的列表。

介绍完基本功能，我们来看一下如何使用这个时钟观测器，也就是如何获取想观测的时钟频率，非常简单，调用下面的API函数接口即可：

uint32_t CLOCK_GetFreqFromObs(uint32_tobsSigIndex, uint32_t obsIndex)

复制代码

举个例子，用户想知道现在RT1170的主频，Bus总线的时钟频率，怎么办呢？凉拌！

CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_M7_CLK_ROOT)；
CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_M4_CLK_ROOT)；
CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_BUS_CLK_ROOT)；
CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_BUS_LPSR_CLK_ROOT)；

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直接调用的话，看起来不太方便，通过串口把这些数值打印到终端上，看起来就方便很多了。

PRINTF("M7 CLK is %d MHz\r\n", CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_M7_CLK_ROOT) / 1000000);
PRINTF("M4 CLK is %d MHz\r\n", CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_M4_CLK_ROOT) / 1000000);
PRINTF("BUS CLK is %d MHz\r\n", CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_BUS_CLK_ROOT) / 1000000);
PRINTF("BUS LPSR CLK is %d MHz\r\n", CLOCK_GetFreqFromObs(CCM_OBS_BUS_LPSR_CLK_ROOT) / 1000000);

复制代码

下图为打印的结果，并不完全是上面代码真实的状态，只是看个意思，我们通过上面的函数即可测量出当前对应时钟根的工作频率。

将函数中的参数进行变换，我们就可以测量自己感兴趣的时钟频率。那么这个观测器在实际中都有哪些作用呢？

测量时钟的工作频率
在运行不熟悉代码的时候，不知道别人时钟是怎么配置的时候，获取其工作频率。而不用一行一行翻代码进行工作频率解析。笔者自己经常观测的就是PLL的PFD时钟频率。

确定时钟源是否开启
如果把之前提到的函数进行细部探究，便会发现程序中有一行while（），等待测量结束非0的状态。这行代码的功能主要是等待测量结果更新，如果时钟源没开则会在这里一直等下去。
利用这个特性，就可以判断被测时钟源是否开启。当然这也是双刃剑，调试的时候要记得这个特性，不然程序运行到这里之后就会停下来，一直等下去。

需要注意的点：
OBS的观测需要依靠外部的32K晶振时钟
OBS的功能仅限于调试目的，精度上肯定比不上示波器，但是看个大概还是问题不大的。再强调一遍哦，调试目的，精度不保证，就看个大概！
OBS应该在室温下工作，并且观测的频率不应该超过400MHz。关于400MHz这个限制，笔者在调试的过程中发现，其实大于这个数值也能测准，也能用。但是不负责，不保证，毕竟有这么大个NOTE在RM里写着呢。

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