s3c2440系统时钟
来源:互联网 发布:js禁止浏览器刷新按钮 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 07:03
1、FLCK、HCLK和PCLK的关系
一般来说,MCU的主时钟源主要是外部晶振或外部时钟,而用的最多的是外部晶振。在正确情况下,系统内所使用的时钟都是外部时钟源经过一定的处理得到的。由于外部时钟源的频率一般不能满足系统所需要的高频条件,所以往往需要PLL(锁相环)进行倍频处理。
在s3c2440中,有2个不同的PLL,一个是MPLL,另一个是UPLL。UPLL是给USB提供48MHz。在这里,我们主要介绍MPLL。外部时钟源经过MPLL处理后能够得到三个不同的系统时钟:FCLK、HCLK和PCLK。
FCLK是主频时钟,用于ARM920T内核;
HCLK用于AHB总线设备,如ARM920T,内存控制,中断控制,LCD控制,DMA以及USB主模块;
PCLK用于APB总线设备,如外围设备的看门狗,IIS,I2C,PWM,MMC接口,ADC,UART,GPIO,RTC以及SPI。这三个系统时钟(FCLK、HCLK和PCLK)是有一定的比例关系,这种关系是通过寄存器CLKDIVN中的HDIVN位和PDIVN位来控制的,因此我们只要知道了FCLK,再通过这两位的控制,就能确定HCLK和PCLK。
而FCLK是如何得到的呢?它是通过输入时钟(即外部时钟源)的频率,经过一个计算公式(具体公式请查阅数据手册)得到的,这个计算公式还需要三个参数(MDIV、PDIV、SDIV),而这三个参数是经过寄存器MPLLCON配置得到的。
最后,我们用最清晰的线路来绘制一下时钟的产生过程:外部时钟源→通过寄存器MPLLCON得到FCLK→再通过寄存器CLKDIVN得到HCLK和PCLK。这个配置过程在启动文件中就已完成。在本开发板上,外部晶振为12MHz,进过MPLL倍频以后得到400MHz的FCLK,而FCLK、HCLK、PCLK之间的比例关系为1:4:8,因此HCLK为100MHz,PCLK为50MHz。
2、输入时钟FIN与主频FCLK的关系
现代的CPU基本上都使用了比主频低的多的时钟输入,在CPU内部使用锁相环进行倍频。对于S3C2440,常用的输入时钟FIN有两种:12MHz和16.9344MHz,那么CPU是如何将FIN倍频为FCLK的呢?
S3C2440使用了三个倍频因子MDIV、PDIV和SDIV来设置将FIN倍频为MPLL,也就是FCLK
MPLL=(2*m*FIN)/(p*2^s) where m=(MDIV+8), p=(PDIV+2), s="SDIV"
寄存器MPLLCON就是用来设置倍频因子的
理论上,你可以通过设置该寄存器来实现不同的频率,然而,由于实际存在的各种约束关系,设置一个适当的频率并不容易,手册上列出了一些常用频率的表格,
例如,假设输入时钟FIN=16.9344M,MDIV=110, PDIV="3", SDIV="1",
利用上面的公式,FCLK=2*16.9344*(110+8)/((2+3)*2)=399.65
3、关于USB时钟
S3C2440有两个锁相环,一个主锁相环MPLL提供给FCLK的,另外一个UPLL是提供给USB时钟(48MHz)的,与MPLL一样,UPLL的产生也是通过UPLLCON寄存器设置分频因子得到,计算公式稍有不同:
UPLL=(m*FIN)/(p*2^s) where m=(MDIV+8), p=(PDIV+2), s="SDIV",同样,可以通过查表得到一个合适的值。
最后值得一提的是,在CLKDIVN的第三位DIVN_UPLL用来设置USB时钟UCLK和UPLL的关系,如果UPLL已经是48Mhz了,那么这一位应该设置为0,表示1:1的关系,否则是1:2的关系
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