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S3C2440時鐘詳解

S3C2440的時鐘

ADS1.2中關於時鐘的C代碼:

ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3);

ChangeClockDivider(key, 12);

1)FLCK、HCLK和PCLK的關系

S3C2440有三個時鐘FLCK、HCLK和PCLK。s3C2440官方手冊上說P7-8寫到:FCLK is used by ARM920T,

HCLK is used for AHB bus, which is used by the ARM920T, the memory controller, the interrupt controller, the LCD controller, the DMA and USB host block. 也就是總線時鐘,包括USB時鐘。

PCLK is used for APB bus, which is used by the peripherals such as WDT, IIS, I2C, PWM timer, MMC interface,ADC, UART, GPIO, RTC and SPI.即IO接口時鐘,例如串口的時鐘設置就是從PCLK來的;

那麼這三個時鐘是什麼關系呢?

這三個時鐘通常設置為1:4:8,1:3:6的分頻關系,也就說如果主頻FLCK是400MHz,按照1:4:8的設置,那麼HLCK是100MHz,PLCK是50MHz。寄存器CLKDIVN表明並設置了這三個時鐘的關系。如果CLKDIVN設置為0x5,那麼比例即為1:4:8,前提是CAMDIVN[9]為0。

2)輸入時鐘FIN與主頻FCLK的關系

現代的CPU基本上都使用了比主頻低的多的時鐘輸入,在CPU內部使用鎖相環進行倍頻。對於S3C2440,常用的輸入時鐘FIN有兩種:12MHz和16.9344MHz,那麼CPU是如何將FIN倍頻為FCLK的呢?

S3C2440使用了三個倍頻因子MDIV、PDIV和SDIV來設置將FIN倍頻為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就是用來設置倍頻因子的。理論上,你可以通過設置該寄存器來實現不同的頻率,然而,由於實際存在的各種約束關系,設置一個適當的頻率並不容易,手冊上列出了一些常用頻率的表格,例如,假設輸入時鐘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)關於USB時鐘

S3C2440有兩個鎖相環,一個主鎖相環MPLL提供給FCLK的,另外一個UPLL是提供給USB時鐘(48MHz)的,與MPLL一樣,UPLL的產生也是通過UPLLCON寄存器設置分頻因子得到,計算公式稍有不同:UPLL=(m*FIN)/(p*2^s) where m=(MDIV+8), p=(PDIV+2), s=SDIV,同樣,可以通過查表得到一個合適的值。

最後值得一提的是,在CLKDIVN的第三位DIVN_UPLL用來設置USB時鐘UCLK和UPLL的關系,如果UPLL已經是48Mhz了,那麼這一位應該設置為0,表示1:1的關系,否則是1:2的關系。USB時鐘那裡,晶振通過設置UPLLCON進行倍頻得到UPLL,然後UPLL通過設置CLKDIVN的第三位DIVN_UPLL 進行分頻得到UCLK 給USB提供時鐘,USB時鐘頻率必須為48MHZ,所以在設置UPLLCON和CLKDIVN這兩個寄存器的時候要讓他們最後得到的UCLK的結果為48MHZ,一般情況下讓UPLL的值為48MHZ或96MHZ,所以在設置CLKDIVN這個寄存器的時候就對它不分頻或2分頻來得到48MHZ。

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