ARM學習筆記（三）時鐘分頻器設置

cal_cpu_bus_clk();

找到函數：

//************************[ HCLK, PCLK ]***************************
voidChangeClockDivider(inthdivn_val,intpdivn_val)
{
inthdivn=2, pdivn=0;

// hdivn_val (FCLK:HCLK)ratio hdivn
// 11 1:1 (0)
// 12 1:2 (1)
// 13 1:3 (3)
// 14 1:4 (2)
// pdivn_val (HCLK:PCLK)ratio pdivn
// 11 1:1 (0)
// 12 1:2 (1)
switch(hdivn_val)

{
case11: hdivn=0; break;
case12: hdivn=1; break;
case13:
case16: hdivn=3; break;
case14:
case18: hdivn=2; break;

}

switch(pdivn_val)

{
case11: pdivn=0; break;
case12: pdivn=1; break;
}

//Uart_Printf("Clock division change [hdiv:%x, pdiv:%x]n", hdivn, pdivn);
rCLKDIVN= (hdivn<<1) | pdivn;

switch(hdivn_val)

{
case 16:// when 1, HCLK=FCLK/8.
rCAMDIVN = (rCAMDIVN & ~(3<<8)) | (1<<8);
break;
case 18: // when 1, HCLK=FCLK/6.
rCAMDIVN = (rCAMDIVN & ~(3<<8)) | (1<<9);
break;
}
//FCLK=MPLL=400MHz.FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8HCLK=100M,PCLK=50M
if(hdivn!=0)
MMU_SetAsyncBusMode();
else
MMU_SetFastBusMode();

//如果hdivn不為0，CPU總線從FastBusMode變?yōu)锳syncBusMode
}

EXPORT MMU_SetFastBusMode
MMU_SetFastBusMode
mrc p15,0,r0,c1,c0,0 ;read ctrl register
bic r0,r0,#R1_iA:OR:R1_nF ;bic r0,r0,#0xc0000000
mcr p15,0,r0,c1,c0,0 ;write ctrl register
MOV_PC_LR

EXPORT MMU_SetAsyncBusMode
MMU_SetAsyncBusMode
mrc p15,0,r0,c1,c0,0 ;read ctrl register
orr r0,r0,#R1_nF:OR:R1_iA;orr r0,r0,#0xc0000000 (Asynchronous)
mcr p15,0,r0,c1,c0,0 ;wirte ctrl register
MOV_PC_LR

S3C2440 CPU默認的工作主頻為12MHz或16.9344MHz，這里使用最多的是12M。使用PLL電路可以產生更高的主頻供CPU及外圍器件使用。

S3C2440有兩個PLL：MPLL和UPLL，UPLL專用與USB設備。MPLL用于CPU及其他外圍器件。

通過MPLL會產生三個部分的時鐘頻率：FCLK、HCLK、PLCK。FCLK用于CPU核，HCLK用于AHB總線的設備(比如SDRAM)，PCLK用于APB總線的設備(比如UART)。從時鐘結構圖中可以查看到使用不同時鐘頻率的硬件。

下面介紹MPLL的啟動流程：

1、上電幾毫秒后，晶振輸出穩(wěn)定，FCLK=晶振頻率，nRESET信號恢復高電平后，CPU開始執(zhí)行指令。

2、我們可以在程序開頭啟動MPLL，在設置MPLL的幾個寄存器后，需要等待一段時間(Lock Time)，MPLL的輸出才穩(wěn)定。在這段時間(Lock Time)內，FCLK停振，CPU停止工作。Lock Time的長短由寄存器LOCKTIME設定。

3、Lock Time之后，MPLL輸出正常，CPU工作在新的FCLK下。

設置S3c2440的時鐘頻率就是設置MPLL的幾個寄存器：

1、LOCKTIME：設為0x00ffffff

前面說過，MPLL啟動后需要等待一段時間(Lock Time)，使得其輸出穩(wěn)定。位[23:12]用于UPLL，位[11:0]用于MPLL。使用確省值0x00ffffff即可。

2、CLKDIVN：用來設置FCLK:HCLK:PCLK的比例關系，默認為1:1:1

這里值設為0x05，即FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8

3、MPLLCON：設為(0x5c<< 12)|(0x01<< 4)|(0x01)，即0x5c0011

對于MPLLCON寄存器，[19:12]為MDIV，[9:4]為PDIV，[1:0]為SDIV。有如下計算公式：

MPLL(FCLK) = (2*m * Fin)/(p * 2^s)

其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2

Fin 即默認輸入的時鐘頻率12MHz。MPLLCON設為0x5c0011，可以計算出FCLK=400MHz，再由CLKDIVN的設置可知：HCLK=100MHz，PCLK=50MHz。

到這里我們應該徹底弄清楚了程序中經常出現的幾個CLK：

Fin,MPLL,UPLL,FCLK,HCLK,PCLK.

Fin指CPU外圍接的晶振本身的頻率，通常為12MHz。

MPLL和UPLL分別指的是用于供整機系統(tǒng)的PLL和專用于USB的UPLL。

FCLK = MPLL = (2*m * Fin)/(p + 2^s);

HCLK,PCLK受CLKDIVN寄存器的影響，即當FCLK確定后，CLKDIVN決定了HCLK和PCLK

下一語句：cal_cpu_bus_clk();
staticvoidcal_cpu_bus_clk(void)
{
U32val;
U8m, p, s;

val =rMPLLCON;
m = (val>>12)&0xff;
p = (val>>4)&0x3f;
s = val&3;

FCLK= ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<
val =rCLKDIVN;
m = (val>>1)&3;
p = val&1;
val =rCAMDIVN;
s = val>>8;

switch(m) {
case0:
HCLK=FCLK;
break;
case1:
HCLK = FCLK>>1;
break;
case2:
if(s&2)
HCLK=FCLK>>3;
else
HCLK=FCLK>>2;
break;
case3:
if(s&1)
HCLK=FCLK/6;
else
HCLK=FCLK/3;
break;
}

if(p)
PCLK=HCLK>>1;
else
PCLK=HCLK;

if(s&0x10)
cpu_freq =HCLK;
else
cpu_freq =FCLK;

val =rUPLLCON;
m = (val>>12)&0xff;
p = (val>>4)&0x3f;
s = val&3;
UPLL= ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<UCLK= (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;
}