2021年09月08日 | s3c2440学习之路-006 clock的设置

1.基本知识

1.1clock模块介绍

2440主要的时钟有4个2个PLL：FCLK，HCLK，PCLK，UCLK；MPLL，UPLL。

FCLK是给CPU用的，频率最高。HCLK是给高速外设用的，如LCD、NAND Flash、Camera。 PCLK是给低速外设用的，如UART，IIS，IIC等。HCLK和PCLK都是从FCLK分频得到的。UCLK是专门给USB使用的。

MPLL， UPLL主要是用来升频的，将外部的晶振（jz2440为12M）升频到需要频率。

MPLL是用来给FCLK升频的，UPLL则是给UCLK升频的。

本博客主要介绍FCLK，HCLK，PCLK和MPLL；ULCK和UPLL暂时不讲。

1.2 时钟的比例

HCLK和PCLK是由FCLK分频得到，之间的分频比不是随意设置的，2440给出了一张可供挑选的表格。

在2440文档的Product Overview 章节（后面章节没有提过）查到FCLK最大400M， HCLK最大136M， PCLK最大68M。频率当然是越高越好，所以把FCLK设置成400M。再根据前面分频比的表格，选择1:4:8 的分频比。 PCLK 50M ： HCLK 100M： FCLK 400M = 1:4:8

1.3 升频的过程

外部的晶振通过 MPLL/UPLL 升频后达到更高的频率，升频的过程需要一定的时间才可以稳定输出。（VCO：Voltage Controlled Oscillator ）

2.主要寄存器介绍

2.1 LOCKTIME

LOCKTIME 就是用来设置升频过程中的lock time, 这里只关心MPLL[15:0]的设置，默认值就是最大值，也是最安全的值。

2.2 MPLLCON

设置MPLL的控制寄存器，最终影响FCLK的频率。

Mpll的最终输出会给到FCLK， 也就是FLCK的频率=Mpll的输出频率。FCLK要设置成400M，Mpll也就等于400M。

Mpll的计算公式为：

Mpll = (2 * m * Fin) / (p * 2^s)

m = (MDIV + 8), p = (PDIV + 2), s = SDIV

2440文档给出了一组参考配置，MDIV= 92， PDIV=1，SDIV=1，带入公式

m= (MDIV +8) =92+8=100

p=(PDIV+2)= 1+2=3

s=SDIV=1

Fin是外部晶振的频率=12M

Mpll =(2*100 * 12M)/(3 * 2^1) = 2400M / 6 = 400M

2.3 CLKCON

设置各个模块时钟的开关，使用默认值就可以了

2.4 CLKDIVN

HCLK, PCLK的分频比控制。

PCLK 50M ： HCLK 100M： FCLK 400M = 1:4:8， 那么HCLK=FCLK/4 = 400M/4= 100M, PCLK=HCLK/2 = 100M / 2 = 50M 。所以HDIVN设置成10b，PDIVN设置成1b。其中的CAMDIVN[9]需要设置成0， 它的初始值就是0，所以不用管。

2440里面有个NOTE, 当HDIVN不等于0时（我们设置为10b），需要把将bus mode 设置为非同步总线模式。相关的寄存器说明在2410的手册查到，需要把CP15 （协处理器）的R1寄存器（控制寄存器）的[31:30] 设置为11b。具体的汇编代码为：

mrc  p15,0,r0,c1,c0,0       /* 把CP15的R1的值读到r0*/

orr  r0,r0, #0xc0000000     /* r0'或'上0xc0000000, 即r0 | 0xc0000000，把31,30bit设置为1 */

mcr  p15,0,r0,c1,c0,0       /* 把r0的值写到CP15的R1 */

2.5 CLKSLOW

使用默认值即可。

3. 源码

start.s

.global _start

_start:

    /* stop watch dog */

    ldr r0, =0x53000000

    mov r1, #0

    str r1, [r0]

    /* Source  crystal oscillator 12M

    FCLK 400M HCLK 100M PCLK 50M */

    /* 1, set lock time LOCKTIME 0x4c000000 */

    ldr r0, =0x4c000000

    ldr r1, = 0xFFFFFFFF

    str r1, [r0]

    /*2, set CLKDIVN 0x4c000014

        HDIVN = FLCK / 4

        PDIVN = HCLK / 2

        HDIVN->b10 PDIVN->1 */

    ldr r0, = 0x4c000014

    ldr r1, = ( (2 << 1) | (1 << 0) )

    str r1, [r0]

    /* HCLK = FCLK/4 when CAMDIVN[9] = 0

    and thc CAMDIVN[9] default value is 0*/

    /*3, if HDIVN is not 0, CPU bus mode must be asynchronous */

    mrc  p15,0,r0,c1,c0,0

    orr  r0,r0, #0xc0000000

    mcr  p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 4, set MPLLCON 0x4c000004

    MDIV->92(0x5c), PDIV->1 SDIV->1

    MPLL = (2 * m *Fin) / (p * 2 ^s)

    m = (MVID + 8) = (92 + 8) = 100

    p = (PDIV + 2) = (1 + 2) = 3

    s= SDIV = 1

    MPLL = (2 * 100 * 12M) / (3 * 2 ^ 1) = 400M

    */

    ldr r0, =0x4c000004

    ldr r1, =( (92 << 12) | (1 << 4) | (1 << 0))

    str r1, [r0]

    /* aoto switch nand or nor flash */

    /* write 0 to address[0] and read it

    * if address[0] is equal 0, it is nand

    * because nand can wirte easy, but nor need send

    * write-commond before wirte data, so write 0 to

    * nor address[0] will fail, and get nor address[0]

    * data is not equal 0

    */

    mov r1, #0

    ldr r0, [r1] /* r0=[0] store address[0] data*/

    str r1, [r1] /* 0->[0] */

    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */

    cmp r1, r2

    ldr sp, =0x40000000 + 4096/* for nor */

    ldreq sp, =4096  /* for nand */

    streq r0, [r1] /* recover address[0] data */

    bl main

loop:

b loop

源码很简单，就是按照之前介绍寄存器时的参数去设置就行了，不做过多的介绍。