时钟发生模块cgm与锁相环pll

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1、12.2.1锁相环PLL的基本概念 （1）锁相技术与频率合成技术      ①锁相技术：就是实现相位自动控制的一门科学，利用它可以得到频带范围宽、波道多、稳定度高、精度高的频率源。      ②频率合成技术：就是利用一个或几个具有高稳定度和高精度的频率源（一般由晶体振荡器产生），通过对它们进行加减（混频），乘（倍频），除（分频）运算，产生大量的具有相同频率稳定度和频率精度的频率信号。锁相环频率合成技术在通讯、雷达、导航、宇航、遥控遥测、电子技术测量等领域都有广泛的应用。   为了得到稳定度高、精度高的频率

2、源，通常采用频率合成技术。频率合成技术主要有两种：直接频率合成技术和间接频率合成技术。 ③直接频率合成技术：是将一个或几个晶体振荡器产生的频率信号通过谐波发生器产生一系列频率信号，然后再对这些频率信号进行倍频、分频和混频，最后得到大量的频率信号。其优点是：频率稳定度高，频率转换时间短（可达微秒量级），能做到很小的频率间隔。缺点是：系统中要用到大量的混频器、滤波器等，从而导致体积大，成本高，安装调试复杂，故只用于频率精度要求很高的场合。     ④间接频率合成技术：是利用锁相技术来产生大量的具有高稳定度和高

3、精度的频率源。由于间接频率合成器的关键部件是锁相环，故通常称为锁相环频率合成器。由于锁相环频率合成器的主要部件都易于集成，一般只加一个分频器和一个一阶低通滤波器，故其具有体积小、重量轻、成本低、安装和调试简单等优点。锁相环频率合成器在性能上逐渐接近直接频率合成器，所以它在电子技术中得到了日益广泛的应用，并在应用中得到迅速发展。（2）锁相环频率合成器的基本原理锁相环频率合成器的各个部件基准频率源：基准频率源提供一个稳定频率源，其频率为fr，一般用精度很高的石英晶体振荡器产生，是锁相环的输入信号。签相器：签相

4、器是一个误差检测元件。它将基准频率源的输出信号fr的相位与压控振荡器输出信号fo的相位相比较，产生一个电压输出信号ud，其大小取决于两个输入信号的相位差。低通滤波器：低通滤波器的输入信号是签相器的输出电压信号ud，经过低通滤波器后ud的高频分量被滤除，输出控制电压uo去控制压控振荡器。压控振荡器（VCO）：压控振荡器的输出信号频率fo与它的输入控制电压uo成一定比例，而分频器将锁相环的输出信号fo反馈给签相器，形成一个负反馈，从而使输入信号和输出信号之间的相位差保持恒定。反馈分频器：分频器为环路提供一种反

5、馈机制，当分频系数N=1时，锁相环系统的输出信号频率fo等于输入信号频率fr：fo=fr                              信号锁定后有：fo=ff=fr                当分频器的分频系数N>1，有：fo=N·ff  即ff=fo/N                                                      环路锁定后有：ff=fr                                                    

6、                     fo=N·ff =N·fr12.2.2MC68HC908GP32的CGM结构及外部连接CGM内部结构晶体振荡电路：晶体振荡电路通过外接石英或陶瓷振荡器产生稳定不变的时钟信号CGMXCLK，CGMXCLK直接输出给系统集成模块SIM和AD转换器。同时也输出到时钟选择模块。CGMXCLK经过缓冲后输出到锁相环频率合成器，作为PLL信号源，这一路信号称为CGMRCLK。锁相环频率合成器：PLL电路通过压控振荡器（VCO）产生CGMVCLK信号，输出到时钟选择电路。其频率

7、可通过软件编程控制。图中CGMXFC为接滤波电路的引脚。时钟选择电路：时钟发生模块的输出信号CGMOUT有两种来源：直接采用晶振电路产生的CGMXCLK信号二分频，也可以采用压控振荡器（VCO）产生CGMVCLK信号二分频，时钟选择电路可以通过软件编程决定采用那种信号来源。 （2）CGM的I/O信号（3）CGM的外部连接在典型应用情况下，CGM模块需要9个外接器件，其中晶振电路中需要5个，PLL电路需要2到4个。如右图所示。有了这些连接，从硬件角度看，MCU就可以正常工作了。晶振电路采用的元件有：晶体X1

8、，电容C1，C2，反馈电阻RB，串行电阻RS。串行电阻RS，C1，C2的取值可参考晶振厂家给出的典型值，电容一般取10-36p，C1与C2值应该略有差异，以利于晶振电路起振。典型情况下，RS取330K，RB为10M。晶振采用32.768KHZ。        PLL电路采用的元件有：①跨接电容，用于稳定锁相环电源引脚，一般取0.1uF左右。②滤波网络，为芯片内部的锁相环电路提供误差电平，元件参数可参考上图。   注：如用户不打