S3C2440裸机------时钟

1.S3C2440的时钟体系

1.1.S3C2440结构框图

从上面的结构图可以看出，S3C2440主要分为CPU，高速总线，低速总线。其中

CPU工作与FCLK

AHB总线工作于HCLK，AHB(Advance High performance Bus)总线主要用于高性能模块。

慢速外设工作于PCLK，APB(Advance Peripheral Bus)总线主要用于低贷款的周边外设之间的连接。

我们的S3C2440硬件电路板上，时钟源是一个12M的晶振，我们用PLL锁相环可以得到上面的三种频率。

1.2 S3C2440时钟树

从上图的左上角可以看出，时钟源有两个选择，可以是晶振，也可以是直接从EXTCLK管脚输入的时钟。具体选择什么时钟源由后面的OM进行选择，我们的电路图中OM的两个管脚都是接地低电平的，因此使用晶振作为时钟源。

然后往后有两个PLL，MPLL和UPLL，分别是MAIN  PLL和USB PLL.

晶振经过MPLL，得到FCLK提供给CPU，然后FCLK经过HDIV分频可以得到HCLK提供给AHB总线，经过PDIV得到PCLK提供给APB总线。

晶振经过UPLL然后给USB提供时钟。

1.3 S3C2440上电顺序

2.寄存器配置

下面我们编程来配置S3C2440的时钟，我们配置FCLK=400M，HCLK=100M, PCLK=50M。我们需要设置MPLLCON寄存器让FCLK=400M.然后设置CLKDIVN让HCLK=FCLK/4, PCLK=FCLK/8.

2.1CLKDIVN寄存器

我们把CLKDIVN[2:1]的HDIVN设置为10，然后CLKDIVN[0]的PDIVN设置为1.

2.2MPLLCON寄存器

我们通过设置MDIV=92，PDIV=1,SDIV=1就可以设置FCLK=400M.

2.3设置CPU为异步模式

另外，芯片手册里面有一个注意事项，如果我们的HDIVN不是零的话，CPU总线必须设置为异步模式，否则CPU会使用HCLK而不是FCLK.所以我们要设置CPU为异步模式。

3.编程

修改之前的start.S.

.text

.global _start

_start:

/* 关闭看门狗 */

ldr r0, =0x53000000

ldr r1, =0

str r1, [r0]

/* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */

/* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */

ldr r0, =0x4C000000

ldr r1, =0xFFFFFFFF

str r1, [r0]

/* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */

ldr r0, =0x4C000014

ldr r1, =0x5

str r1, [r0]

/* 设置CPU工作于异步模式 */

mrc p15,0,r0,c1,c0,0

orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA

mcr p15,0,r0,c1,c0,0

/* 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

*  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(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工作于新的频率FCLK

*/

/* 设置内存: sp 栈 */

/* 分辨是nor/nand启动

* 写0到0地址, 再读出来

* 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动

* 否则就是nor启动

*/

mov r1, #0

ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */

str r1, [r1] /* 0->[0] */ 

ldr r2, [r1] /* r2=[0] */

cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */

ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */

moveq sp, #4096  /* nand启动 */

streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

bl main

halt:

b halt

4.实验

我们之前的LED实验里面，LED闪烁的时候有延时函数，当我们提高了时钟频率之后，会发现LED闪烁的比之前快。