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2020年03月08日 | 【ARM裸板】S3C2440 时钟设置与分析
2020-03-08 来源：eefocus
由时钟树分析，时钟源通过选择器接入给MPLL（Main PLL）与UPLL（USB PLL）
经过MPLL得到FCLK提供给CPU[ARM920T]
FCLK分别通过HDIVN与PDIVN分频得到HCLK与PCLK
HCLK接入给AHB总线，再给各种高速设备（Nand Flash、内存控制器、中断控制器…）
PCLK接入给APB总线，再给各种低速设别（I2C、PWM、GPIO、UART…）
1.时钟源最大值
2.时钟源
2.1 两种时钟源
1.晶振
2.外部引脚时钟输入
2.2 选择时钟源
通过改变OM[3:2]引脚来选择时钟源
JZ2440 OM[3:2]接入GND，则主时钟源与USB时钟源都选择外部晶振
3.上电时钟分析
复位等待， 等待电源稳定，复位芯片才输出高电平
2.根据OM[3:2]的值，FCLK=晶振
3.PLL锁存OM[3:2]的值
4.设置PLL（Lock Time中 CPU停止）
5.PLL工作
6.FCLK=PLL输出新的时钟，CPU运行
4.编程控制时钟速度
主要通过设置MPLLCON与CLKDIVN两个寄存器来控制时钟速度
外设时钟使能寄存器CLKCON，可以使得功耗更低（低功耗）
编程目标：FCLK=400MHz、HCLK=100MHz、PCLK=50MHz
4.1 时钟计算公式
4.2 MPLLCON寄存器
PDIV=1,SDIV=1，由公式可得MDIV=92
/* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12) | (1<<4) | (1<<0)
* m = MDIV+8 = 92+8 =100
* p = PDIV+2 = 1+2 =3
* s = SDIV = 1
* FLCK = (2*m*Fin)/(p*(2^s)) = (2*100*12M)/(3*2^1) = 400M
*/
ldr r0, =0x4C000004
ldr r1, =(92<<12) | (1<<4) | (1<<0)
str r1,[r0]
//一旦设置PLL,就会锁定LOCK TIME直到PLL输出稳定,然后CPU工作
4.3 CLKDIVN寄存器
目标：FCLK=400M、FCLK=100M、PCLK=50M
则HDIVN设置为10（因为CAMDIVN默认值为0，所以无需关注），PDIVN设置为1
/* CLKDIVN(0x4C000014) = 0x05,fFCLK:fHCLK:fPCLK = 8:4:1 */
ldr r0, =0x4C000014
mov r1, #0x05
str r1,[r0]
5.注意事项
设置异步模式
如果HDIVN不是0，需要设置为异步模式，否则CPU会使用HCLK
#R1_nF:OR:R1_iA = 0xC0000000
5.1 注释
MRC指令将协处理器的寄存器中数值传送到ARM处理器的寄存器中
MCR指令将ARM处理器的寄存器中的数据传送到协处理器的寄存器中
c：co-process 协处理器、r：寄存器
汇编版本
mrc p15,0,r0,c1,c0,0
orr r0,r0,#R1_nF:OR:R1_iA
mcr p15,0,r0,c1,c0,0
C版本
__asm{
mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 读取CP15 C1寄存器 */
orr r1, r1, #0xc0000000 /* 设置CPU总线模式 */
mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 写回CP15 C1寄存器 */
}
6.S3C2440默认时钟频率
由芯片手册可知MPLLCON默认初始值为：
MDIV = 0x96 = 150
PDIV = 0x03
SDIV = 0
即：
m = MDIV+8 = 158
p = PDIV+2 = 5
s = SDIV = 0
可以推出：Fclk = (2 * m * Fin)/(p*(2^s)) = (2 * 158 * 12M)/(5 * 2^0) = 379.2M
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