S3C2440中时钟配置的那些事儿

在配置时钟之前，我们首先要明确以下几点

要点

1、JZ2440上电后内部时钟是怎样配置的？
2、我们所使用的时钟源是来自哪里的以及它的频率是多少？
3、S3C2440时钟体系结构是如何对时钟进行倍频和分频？
4、S3C2440内有哪些时钟、它们各自工作在哪些地方以及他们允许的最高频率是多少？
5、我们想要得到的时钟频率有哪些？
6、为得到我们需要的时钟频率，我们该设置哪些寄存器以及怎么设置？
7、编写时钟配置代码

1、JZ2440上电后内部时钟是怎样配置的？

答：如图1所示，① 单片机上电；② 等Power输出高电平后时钟起振（时钟根据OM[3:2]的值选择，这里的FCLK=晶振频率)；②-③ 为复位引脚等待电源稳定，然后才输出高电平（由复位芯片控制）；④ 设置PLL，同时锁定Lock Time 时长（此段时间内CPU停止工作）；⑤ PLL工作；⑥ FCLK等于PLL输出的新时钟。

图 1

2、我们所使用的时钟源是来自哪里的以及它的频率是多少？

答：由图2我们知道S3C2440的时钟源是来自于晶体振荡器和外部时钟中的一个，而OM[3:2]的取值决定了S3C2440的时钟源到底是来着于哪一个；由图3和图4我们知道S3C2440的时钟源来自于晶体振荡器，又由图5知道晶体振荡器的频率为12MHz。

图 2

图 3

图 4

图 5

3、S3C2440时钟体系结构是如何对时钟进行倍频和分频？

答：由图2可知确定后的时钟频率经由MPLL\UPLL锁相环进行倍频或分频。

4、S3C2440内有哪些时钟、它们各自工作在哪些地方以及他们允许的最高频率是多少？

答：由图2我们可以得知S3C2440时钟体系结构中分为MPLLin CLK、FCLK、HCLK、PCLK、UCLK和RTC XTAL CLK，他们分别工作于不同的设备。
MPLLin CLK为源时钟可工作于所有设备；
FCLK为CPU时钟工作于ARM920T；
HCLK为高速时钟工作于Memory Controller、Interrupt Controller、Nand Flash Controller等高速设备；
PCLK为外设时钟工作于UART、SPI、I2C等慢速外围设备；
UCLK为USB时钟主要工作于USB设备；
RTC XTAL CLK为实时时钟。
而在这里我们主要设置的是FCLK、HCLK和PCLK，由S3C2440芯片手册得知FCLK<=400MHz，HCLK<=136MHz，PCLK<=68MHz。

5、我们想要得到的时钟频率有哪些？

答：我们想要得到的是FCLK=400MHz、HCLK=100MHz、PCLK=50MHz。

6、为得到我们需要的时钟频率，我们该设置哪些寄存器以及怎么设置？

答：通过查看S3C2440芯片手册得知需要设置MPLLCON寄存器以及CLKDIVN寄存器，由图6、图7和图8知若要使FCLK=400MHz、HCLK=100MHz、PCLK=50MHz，我们需要设置MPLLCON寄存器中的MDIV=92，PDIV=1，SDIV=1；CLKDIVN寄存器中的HDIVN=0b10，PDIVN=1;

图 6

图 7

图 8

【注意】

为确保锁相环能正常工作，我们应将LOCKTIME寄存器的默认值写进LOCKTIME寄存器，其默认值如图9，同时在图9中我们也得知MPLL锁相环输出时钟的计算方法。。

图 9

如图10所示，其基本意思就是当HDIVN不为0时我们必须用图10中的指令将CPU的总线模式从快速总线模式更改为异步总线模式，否则的话CPU将由HCLK操作，这将极大地降低CPU的效率。

图 10

7、编写时钟配置代码

其中主要用来配置时钟的是11~46行。


.text
.global _start_start:/* 关闭看门狗 */ldr r0 , =0x53000000ldr r1, =0str r1, [r0]/* 设置 MPLL,使 FCLK : HCLK : PCLK = 400M : 100M : 50M *//* 设置 LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */ldr r0, =0x4C000000ldr r1, =0xFFFFFFFFstr r1, [r0]/* 设置 CLKDIVN(0x4C000014)，使HDIVN = 0b10, PDIVN = 1 * CLKDIVN = 5*/ldr r0, =0x4C000014ldr r1, =5str r1, [r0]/* 因为HDIVN不为0,* 故将CPU总线模式从快速总线模式更改为异步总线模式(S3C2440不支持同步总线模式) */mrc p15,0,r0,c1,c0,0orr r0,r0,#0xc0000000        //R1_nF:OR:R1_iAmcr p15,0,r0,c1,c0,0/* 设置 MPLLCON(0x4C000004), MDIV = 92, PDIV = 1, SDIV = 1* 使 tFCLK : tHCLK : tPCLK = 1 : 2 : 8*      m = (MDIV + 8) = 92 + 8 =100*      p = (PDIV + 2) = 1 + 2 = 3*        s = SDIV = 1* FCLK = 2 * m * Fin / (p*2^s)*       = 2 * 100 * 12M / 3*2^1), *        = 400MHz*/ldr r0, =0x4C000004ldr r1, =((92<<12) | (1<<4) | (1<<0))str r1, [r0]/* 一旦设置了PLL，CPU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 * 先判断是nor启动还是nand启动* 可以nand flash进行写，它相当于ram，但不能对nor flash进行写* 往nand flash的0地址写0，随后判断0地址是否为0* 若为0，则为nand启动* 否则则为nor启动*/mov r1, #0ldr r0, [r1]   /* 读原来的值 */str r1, [r1] /* 往0地址写0 */ldr r2, [r1]    /* 读写后的值 */cmp r1, r2;ldr sp, = 0x40000000 + 4096     /* nor启动 */ldreq sp, = 4096        /*如果相等则为 nand启动 */streq r0, [r1]bl mainhalt:    /* 死循环 */bl halt