基于MS320C6678的多路同步时钟信号设计

现无缝连接。

3 硬件设计

根据TMS320C6678的应用，所需要的时钟如图3所示。

其主要时钟包括：①内核运行时钟，该时钟输入是100 MHz，DSP片内PLL将其锁定到工作频率，最高为1GHz，最低为700 MHz。②RapioIO接口和HyperLink超级连接接口工作时钟，这两路时钟输入都为312.5MHz，RapioIO倍频4、8、10、16，工作在1.25 GHz、2.5GHz、3.125 GHz和5 GHz。HyperLink倍频到40、80、100、160，工作在12.5 GHz、25 GHz、31.25 GHz和50 GHz。

③PCIe接口时钟和PA_SS网络加速器时钟，这两路时钟都是输入100MHz，内部倍频后相应的工作时钟，满足各自接口传输时钟要求。④DDR3时钟，该时钟输入为66.667 MHz，倍频20或者25倍，工作在1333.33 MHz或者1666.7 MHz。这些时钟在DSP片内都各有独立的PLL电路设置，其工作原理和设置方法基本一致。图3中的单独25 MHz是专门为千兆网提供的工作时钟，由一个单独的晶体提供。C6678还提供一路时钟输出信号，默认输出为核时钟的1/6，图中为16.667 MHz，输出时钟可以检测C6678是否正常工作。

由于C6678的核时钟由CDCM6208提供，所以对CDCM6208的设置只能由另外一个处理器完成，只要该处理器具有SPI或者I2S接口即可。本文使用低功耗的DSP芯片C6747来实现多CDCM6208的设置。C6747和CDCM6208的接口如图4所示，采用标准4线制SPI接口控制，为了避免干扰提高传输可靠性，在SPI的片选信号的写信号分别上拉和下拉，这样在空闲下其引脚状态不会被干扰。在控制CDCM6208之前，需要对其进行复位，图中使用一个通用GPIO引脚控制，当CDCM6208配置成功后，会提供一个状态检测信号，该信号连接到C6747的GPIO引脚，用来判断是否正确配置。图中C6747还使用一个引脚控制CDCM6208的低功耗设置，当该引脚为高时，CDCM6208进入低功耗模式。

4 软件设计

由于系统采用C6747控制CDCM6208时钟信号，所以C6747的软件是系统整个初始化的关键，C6747的初始化软件主要包括对CDCM6208的复位、配置和检测以及对C6678的复位、C6678外挂Flash的复位等工作。整个系统的软件流程如图5所示。

上电启动后，C6747软件加载成功后，复位CDCM6208，为确保复位成功，C6747要等待10 ms才能通过SPI接口配置CDCM6208。配置完成后，C6747可以查询CDCM6208的状态输出引脚，检测是否配置成功。如果配置失败，重复复位、配置、检测这几个步骤。配置成功后，表明CDCM6208已经输出准备时钟到C6678，但在此之前，C6678仍然处于复位状态。由于C6678的程序保存在片外Flash中。所以，C6747要首先复位Flash，等待其复位后，再复位C6678，查询C6678的输出状态，确定C6678是否正常下作。如果输出不正常，仍然重复复位Flash、复位C6678和检测这几个步骤，直到初始化成功。

结语

多核处理器由于其接口丰富，运行频率较高，对时钟设计要求较高，一般要求一个高精度的时钟通过分频/倍频方式产生多路时钟到相应的接口。本文以多核数字信号处理器C6678为应用对象，通过CDCM6208产生多路时钟，提供到多核DSP的核时钟、DDR3、RapidIO等时钟信号。通过单核低功耗小成本处理器C6747实现对整个时钟电路的复位、设置和检测。本文介绍的时钟配置方法具有通用性，对同类产品的时钟设计方案具有一定的参考价值。