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关于arm时钟频率的设置及编程

时间:11-21 来源:互联网 点击:

clock部分比较容易,现在按照datasheet的思路梳理一下。

一、对clock的基本认识

第七部分是“clock & power management”,总结如下:

1 s3c2410的clock & power management模块包含三个部分:clock control、usb control、power control。现在的关注点是clock control。

2、s3c2410有两个pll(phase locked loop,锁相环,在高频中学过,可以实现倍频,s3c2410的高频就是由此电路产生的)。其中一个是MPLL,M即为main,用来产生三种时钟信号:Fclk(给CPU核供给时钟信号,我们所说的s3c2410的cpu主频为200MHz,就是指的这个时钟信号,相应的,1/Fclk即为cpu时钟周期)、Hclk(为AHB bus peripherals供给时钟信号,AHB为advanced high-performance bus)、Pclk(为APB bus peripherals供给时钟信号,APB为advanced peripherals bus)。在这里,需要了解一下AMBA system architecture了。这个可以到官方网站www.arm.com下载相关资料。简单的说,AMBA是一种协议,这种协议已经称为片上组织通信的事实上的标准(the de facto standard for on-chip fabric communication)。下面给出英文描述:

The AMBA protocol is an open standard, on-chip bus specification that details a stategy for the interconnection and management of functional blocks that makes up a system-on-chip(SoC).It facilitates "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 for SoC modules.

需要知道的是,AMBA总线是ARM提出的一种解决方案,它并非唯一的规范,但是因为ARM的广泛使用,AMBA总线也就成为了事实上的规范了。现在AMBA总线最新为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还只能支持AMBA 2 specification,这个版本包含AMBA 2 AHB Interface、AMBA 2 APB Interface。也就是在s3c2410的框图中看到的两种总线接口。需要注意的是,这两种总线所连的外设是有区别的。AHB总线连接高速外设,低速外设则通过APB总线互连。显然,对不同总线上的外设,应该使用不同的时钟信号,AHB总线对应Hclk,APB总线对应Pclk。那么事先就应该弄清楚,每条总线对应的外设有那些,这样在设置好时钟信号后,对应外设的初始化的值就要依此而确定了。

AHB bus上的外设有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上的外设有UART、USB device、SDI/MMC、Watch Dog Timer、bus CONT、spi、iic、iis、gpio、rtc、adc、timer/pwm。

3、主时钟源来自外部晶振或者外部时钟。复位后,MPLL虽然默认启动,但是如果不向MPLLCON中写入value,那么外部晶振直接作为系统时钟。EDUKIT-III的外部晶振有两个,一是用于系统时钟,为12MHz;一个用于RTC,为32.768KHz。以前实验没有向MPLLCON写入数值,所以系统时钟都是12MHz。从这里也可以发现一个问题,如果外部晶振开始没有焊上,那么系统是无法正常启动的。因为按照上述规则,复位后还没有写入MPLLCON,这时又没有可以使用的时钟源,所以不会启动。也就是硬件完成后,这个12MHz的晶振是一定要焊上的,才能进行后续的硬件测试工作。

二、clock设置的步骤

首先应该读懂下一段:

Power-OnReset(XTIpll)
Figure 7-4 shows theclockbehavior during the power-onresetsequence.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 thedefaultPLL configuration.However,PLL is commonly known to be unstable after power-onreset,so Fin is fed directly to FCLK instead of the Mpll(PLL output)before the software newly configures the PLLCON.Evenifthe user doesnotwant to change thedefaultvalue of PLLCONregisterafterreset,the user shouldwritethe same value into PLLCONregisterby software.

The PLL restarts the lockup sequence toward thenewfrequency only after the software configures the PLL with anewfrequency.FCLK can be configured as PLL output(Mpll)immediately after locktime.

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