S3C2410时钟部分总结
clock部分比較容易,現(xiàn)在按照datasheet的思路梳理一下。
一、對(duì)clock的基本認(rèn)識(shí)???
第 七部分是“clock & power management”,總結(jié)如下:
1 s3c2410的clock & power management模塊包含三個(gè)部分:
clock control、usb control、power control。
現(xiàn)在的關(guān)注 點(diǎn)是clock control。
2、s3c2410有兩個(gè)pll(phase locked loop,鎖相環(huán),
在 高頻中學(xué)過(guò),可以實(shí)現(xiàn)倍頻,s3c2410的高頻就是由此電路產(chǎn)生的)。
其中一個(gè)是MPLL,M即為main,用來(lái)產(chǎn)生三種時(shí)鐘信號(hào):
Fclk(給 CPU核供給時(shí)鐘信號(hào),我們所說(shuō)的s3c2410的cpu主頻為200MHz,
就是指的這個(gè)時(shí)鐘信號(hào),相應(yīng)的,1/Fclk即為cpu時(shí)鐘周 期)、
Hclk(為AHB bus peripherals供給時(shí)鐘信號(hào),
AHB為advanced high-performance bus)、
Pclk(為APB bus peripherals供給時(shí)鐘信號(hào),
APB為advanced peripherals bus)。在這里,需要了解一下
AMBA system architecture了。這個(gè)可以到官方網(wǎng)站,www.arm.com
下載相關(guān)資料。
簡(jiǎn)單的說(shuō),AMBA是一種協(xié)議,這種協(xié)議已經(jīng)稱(chēng)為
片上組織通信的事實(shí) 上的標(biāo)準(zhǔn)
(the de facto standard for on-chip fabric communication)。
下面給 出英文描述:???
The AMBA protocol is an open standard,
on-chip bus specification(規(guī)范) that details(詳述) a
stategy for the interconnection(互相聯(lián)絡(luò)) and management of
functional blocks that makes up a system-on-chip(SoC).
It facilitates(促進(jìn)) "right-first-time" development of
embedded processors with one or more CPU/signal processors
and multiple peripherals. The AMBA protocol enhances a resuable
design methodology by defining a common backbone(高速鏈路)
for SoC modules.???
需要知道的是,AMBA總線是ARM提出的一種解決方案,它并非唯一的規(guī)范
, 但是因?yàn)锳RM的廣泛使用,AMBA總線也就成為了事實(shí)上的規(guī)范了。
現(xiàn)在AMBA總線最新為AMBA 3 specification版本,包括
AMBA 3 AXI Interface、AMBA 3 AHB Interface、AMBA 3 APB Interface
、AMBA 3 ATB Interface。而s3c2410還只能支持AMBA 2 specification,
這個(gè)版本包含AMBA 2 AHB Interface、AMBA 2 APB Interface。
也就是在s3c2410的框圖中看到的兩種總線接口。需要注意的是,
這 兩種總線所連的外設(shè)是有區(qū)別的。AHB總線連接高速外設(shè)
,低速外設(shè)則通過(guò)APB總線互連。顯然,對(duì)不同總線上的外設(shè),
應(yīng)該使用不同的時(shí)鐘 信號(hào),AHB總線對(duì)應(yīng)Hclk,APB總線對(duì)應(yīng)Pclk
。那么事先就應(yīng)該弄清楚,每條總線對(duì)應(yīng)的外設(shè)有那些,
這樣在設(shè)置好時(shí)鐘信號(hào)后,對(duì) 應(yīng)外設(shè)的初始化的值就要依此而確定了。???
AHB bus上的外設(shè)有LCD controller(CONT代表controller,控制器)、
USB Host CONT、ExtMaster、Nand CONT和nand flash boot loader、
bus CONT、interrupt CONT、power management、memory CONT
(sram/nor/sdram等)。???
APB bus上的外設(shè)有UART、USB device、SDI/MMC、Watch Dog Timer、
bus CONT、spi、iic、iis、gpio、rtc、adc、timer/pwm。??
3、主時(shí)鐘源來(lái)自外部晶振或者外部時(shí)鐘。復(fù)位后,MPLL雖然默認(rèn)啟動(dòng),
但 是如果不向 MPLLCON 中寫(xiě)入value,那么外部晶振直接作為系統(tǒng)時(shí)鐘。
EDUKIT-III的外部晶振有兩個(gè),一是用于系統(tǒng)時(shí)鐘, 為12MHz;
一個(gè)用于RTC,為32.768KHz。以前實(shí)驗(yàn)沒(méi)有向MPLLCON寫(xiě)入數(shù)值,
所以系統(tǒng)時(shí)鐘都是12MHz。從這里也可 以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,
如果外部晶振開(kāi)始沒(méi)有焊上,那么系統(tǒng)是無(wú)法正常啟動(dòng)的。
因?yàn)榘凑丈鲜鲆?guī)則,復(fù)位后還沒(méi)有寫(xiě)入MPLLCON,這時(shí)又沒(méi)有 可以使用的時(shí)鐘源,
所以不會(huì)啟動(dòng)。也就是硬件完成后,這個(gè)12MHz的晶振是一定要焊上的,
才能進(jìn)行后續(xù)的硬件測(cè)試工作。
二、clock設(shè)置的步驟
首先應(yīng)該讀懂下一段:Power-On Reset (XTIpll)
Figure 7-4 shows the clock behavior(行為) during the power-on reset
sequence. The crystal oscillator begins oscillation within several
milliseconds. When nRESET is released after the stabilization
of OSC (XTIpll) clock, the PLL starts to operate according to
the default PLL configuration. However, PLL is commonly known to be
unstable after power-on reset, so Fin is fed directly to FCLK
instead of the Mpll (PLL output) before the software newly configures
the PLLCON. Even if the user does not want to change the default
value of PLLCON register after reset, the user should write the same
value into PLLCON register by software.
The PLL restarts the lockup sequence toward the new frequency
only after the software configures the PLL with a new frequency.
FCLK can be configured as PLL output (Mpll) immediately after lock time.
這個(gè)主要是基于PLL的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單的描述就是,上電復(fù)位后,幾個(gè)ms后晶振起振。
當(dāng)OSC時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定之后,nRESET電平拉高(這是硬件自動(dòng) 檢測(cè)過(guò)程)。這個(gè)時(shí)候,
PLL開(kāi)始按照默認(rèn)的PLL配置開(kāi)始工作,但是特殊性就在于PLL在上電復(fù)位后開(kāi)始是
不穩(wěn)定的,所以 s3c2410設(shè)計(jì)為把Fin在上電復(fù)位后直接作為Fclk,這時(shí)MPLL是不起
作用的。如果要想是MPLL起作用,那么方法就是寫(xiě)入 MPLLCON寄存器值,
然后等待LOCKTIME時(shí)間后,新的Fclk開(kāi)始工作。
?
下面把這些步驟分來(lái)來(lái)描述,軟件步驟部分結(jié)合程序進(jìn)行。??
??
1、上電幾個(gè)ms后,晶振輸出穩(wěn)定。Fclk=晶振頻率。nRESET恢復(fù)高電平后,
cpu開(kāi)始執(zhí)行指令,這完全是硬件動(dòng)作,不需要軟件設(shè) 置。??
2、第一步軟件工作: 設(shè)置PMS divider control,也就是設(shè)置MPLLCON寄存器。
關(guān)于PMS,可以看Figure 7-2.寄存器MPLLCON的設(shè)置呢,其實(shí)有一定的規(guī)則,并非你
想要的每個(gè)Fclk頻率都可以得到。官方推薦了一個(gè)表PLL VALUE SELECTION TABLE,
要按照這個(gè)進(jìn)行。否則的話,就需要自己按照公式推算,但是mizi公司并不保證你
的設(shè)置是合適的。所 以,如果想要工作在200MHz,還是按照vivi的推薦值即可。
step1: set P M S divider control
mov r1, #CLK_CTL_BASE
ldr r2, =vMPLLCON_200
str r2, [r1, #oMPLLCON]
其中,MDIV=0x5c,PDIV=0x04,SDIV=0x00.公式Mpll(Fclk)=(m*Fin)/(p*(2^s))
(m=MDIV+8, p="PDIV"+2,s=SDIV)???
3、第二步軟件工作: 設(shè)置CLKDIVN。???
這一步是設(shè)置分頻 系數(shù),即Fclk為cpu主頻,Hclk由Fclk分頻得到,Pclk由Hclk分頻得到。
假設(shè)Hclk是Fclk的二分頻,Pclk是Hclk 的二分頻,那么分頻系數(shù)比就是Fclk:Hclk:Pclk=
1:2:4.那么Hclk為100MHz,總線時(shí)鐘周期為10ns。Pclk為 50MHz。
step2: change clock divider
mov r1, #CLK_CTL_BASE
mov r2, #vCLKDIVN
str r2, [r1, #oCLKDIVN]
4、第三步軟件工作: CLKDIVN的補(bǔ)充設(shè)置??
If HDIVN = 1, the CPU bus mode has to be changed from the fast bus mode to
the?? ynchron?? bus mode using following instructions.MMU_SetAsyncBusMode
???????? mrc p15,0,r0,c1,c0,0
orr r0,r0,#R1_nF:OR:R1_iA
mcr p15,0,r0,c1,c0,0
If HDIVN="1" and the CPU bus mode is the fast bus mode, the CPU will operate
by the HCLK. This feature can be used to change the CPU frequency
as a half without affecting the HCLK and PCLK.
看了上段話,只需要翻譯出來(lái)就可以了。
FCLK:HCLK=1:2
.macro MMU_SetAsyncBusMode
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
orr r0, r0, #(R1_iA | R1_nF)
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
.endm
step3: set asynchronous bus mode
MMU_SetAsyncBusMode
5、第四步軟件工作:等待locktime時(shí)間,讓新的Fclk生效
step4: stay locktime
mov r1, #CLK_CTL_BASE
ldr r2, =vLOCKTIME
str r2, [r1, #oLOCKTIME]
6、對(duì)外設(shè)的影響???
在 這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,主要是有兩個(gè)需要改變,一個(gè)外設(shè)是UART,一個(gè)外設(shè)是SDRAM。????
(1) UART,它是接在APB總線上,所以對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)為Pclk,現(xiàn)在為50MHz。
如果想要設(shè)置波特率為115200bps,那么根據(jù)公式 UBRDIV0=(int)(PCLK/(bps*16))-1
計(jì)算,應(yīng)該為26。如果放到程序中,那么應(yīng)該注意形式。具體如下:
UBRDIV0 = ((int)(PCLK/16./UART_BAUD_RATE) -1);
(2)SDRAM,主要的影響因素為刷新頻率。前面在SDRAM中沒(méi)有具體分析,
現(xiàn)在可以詳細(xì)說(shuō)明。使用了兩片HY57V561620CT-H, 查看手冊(cè)其刷新頻率為
8192 refresh cycles/64ms,所以刷新周期64ms/8192=7.8125us。
看寄存器 REFRESH的各個(gè)位的設(shè)置情況:???
·REFEN[23]:開(kāi)啟自動(dòng)模式,設(shè)為1???
·TREFMD[22]:設(shè)為Auto refresh模式,設(shè)為0???
·Trp[21:20]:看看RAS precharge Time,查看SDRAM手冊(cè),發(fā)現(xiàn)-H系列此參數(shù)至少為20ns
,現(xiàn)在Hclk對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘周期為10ns,所以至少應(yīng)該為2個(gè)clock??梢?設(shè)為00???
·Tsrc: Semi Row Cycle Time,也就是RAS Cycle Time,至少65ms,所以至少得6.5clock,
按照可選值,應(yīng)該設(shè)置為11???
·Refresh[10:0]:???
公 式refresh period = (2^11 - refresh_count +1)/Hclk,
由此推導(dǎo)出 refresh_count=2^11+1-refresh period*Hclk。
帶入數(shù)值,計(jì)算得出1268=0x04f4,這個(gè)數(shù)值要用 四舍五入,減少誤差。???
·其余的保留值,均設(shè)置為0??? 由此得出該寄存器的值應(yīng)該為0x008c04f4。
阿南解說(shuō)的:開(kāi)發(fā)板上的12M晶振經(jīng)過(guò)PLL倍頻得到 FCLK;
lisuwei兄弟說(shuō):
為了降低電磁干擾和降低板間布線要求,芯片外接的晶振頻率通常很低
,通過(guò)時(shí)鐘控制邏輯的PLL提高系統(tǒng)使時(shí)鐘。S3C2410/2440有兩個(gè) PLL,
MPLL和UPLL:UPLL用于USB設(shè)備,MPLL用于設(shè)置FCLK,HCLK,FCLK。
FCLK與輸入晶振的比例通過(guò)寄 存器MPLLCON設(shè)置。
FCLK,HCLK,FCLK三者的比例通過(guò)寄存器CLKDIVN,CAMDIVN(2440)設(shè)置。
轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/sviews/708114
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的S3C2410时钟部分总结的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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