《2440裸機》時鐘體系

2021-09-26 15:19:47 字數 3676 閱讀 1830

1. 原理分析

s3c2440a有兩個鎖相環(plls):乙個(mpll)用於fclk、hclk和pclk,另乙個(upll)專用於usb。其中fclk用於cpu,hclk用於ahb匯流排,pclk用於apb匯流排。

ahb(advanced high performance bus)高階高效能匯流排,用於高效能模組的連線。

apb(advanced peripheral bus)外圍匯流排,用於低速外設的連線。

將上圖簡化之後,我們可以粗略的得到下圖。

由這個簡化的圖我們可以得知,晶振的頻率經過mpll生成的頻率便是fclk所用頻率,經過upll生成的頻率就是usb所用頻率。如果將fclk再經過hdiv和pdiv進行分頻,那麼將分別得到hclk和pclk。

那麼從系統上電(復位)到按照設定的頻率工作,整個的時序和工作流程是怎麼樣的呢?在晶元手冊中有這樣乙個圖,解釋了這個流程。

系統上電後,晶振(crystal oscillator 簡稱osc)開始工作。等到osc穩定之後,nreset才會拉至高電平,之後pll會按照配置進行工作,鎖定時間過後,可以立即將fclk配置為鎖相環輸出。

在有了上述理論基礎,假如我們想將fclk:hclk:pclk=400m:100m:50m,晶振頻率為12m,我們就可以將配置分為如下幾步

設定locktime(0x4c000000)

設定hdiv和pdiv的分頻值,fclk:hclk:pclk=400m:100m:50m,所以可以得出hdiv=4、pdiv=8,這兩個值可以通過clkdivn(0x4c000014)暫存器來配置。

根據上表,hdivn我們應配置為0b10,pdivn應配置為0b1,所以該暫存器應配置為0x5

設定cpu工作於非同步模式

這段話的意思大致就是,如果hdivn不是0(我們上面設定了,它的確不是0了),cpu的模式必須要從快速匯流排模式更改為非同步匯流排模式。怎麼改,晶元手冊也提供了彙編**,其中有疑問的就是#r1_nf:or:r1_ia這個是什麼意思?

其實orr r0,r0,#r1_nf:or:r1_ia這句話的意思就是將30位(nf bit) 31位(ia bit) 置1,所以這句話也等同於orr r0,r0,#0xc0000000

設定mpll中的p、m、s,使fclk=400m

手冊裡面提供了公式,現在我們可以將手冊給出的值帶入公式驗證一下。

m di

v=92mdiv = 92

mdiv=92pd

iv=1

pdiv = 1

pdiv=1

s di

v=1sdiv = 1

sdiv=1

m pl

l=2∗

(92+8

)∗12m

(1+2

)∗21

=400

mmpll = \frac = 400m

mpll=(

1+2)

∗212

∗(92

+8)∗

12m​

=400

m可以通過mpllcon(0x4c000004)來設定它們3個的值。

2. 程式編寫

.text

.global _start

_start:

/* 關閉看門狗 */

ldr r0,

=0x53000000

ldr r1,=0

str r1,

[r0]

/* 設定mpll, fclk : hclk : pclk = 400m : 100m : 50m */

/* locktime(0x4c000000) = 0xffffffff */

ldr r0,

=0x4c000000

ldr r1,

=0xffffffff

str r1,

[r0]

/* clkdivn(0x4c000014) = 0x5, tfclk:thclk:tpclk = 1:4:8 */

ldr r0,

=0x4c000014

ldr r1,

=0x5

str r1,

[r0]

/* 設定cpu工作於非同步模式 */

mrc p15,

0,r0,c1,c0,

0 orr r0,r0,#0xc0000000

//r1_nf:or:r1_ia

mcr p15,

0,r0,c1,c0,

0/* 設定mpllcon(0x4c000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0)

* m = mdiv+8 = 92+8=100

* p = pdiv+2 = 1+2 = 3

* s = sdiv = 1

* fclk = 2*m*fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400m

*/ldr r0,

=0x4c000004

ldr r1,=(

92<<12)

|(1<<4)

|(1<<0)

str r1,

[r0]

/* 一旦設定pll, 就會鎖定lock time直到pll輸出穩定

* 然後cpu工作於新的頻率fclk

*//* 設定記憶體: sp 棧 */

/* 分辨是nor/nand啟動

* 寫0到0位址, 再讀出來

* 如果得到0, 表示0位址上的內容被修改了, 它對應ram, 這就是nand啟動

* 否則就是nor啟動

*/mov r1, #0

ldr r0,

[r1]

/* 讀出原來的值備份 */

str r1,

[r1]

/* 0->[0] */

ldr r2,

[r1]

/* r2=[0] */

cmp r1, r2 /* r1==r2? 如果相等表示是nand啟動 */

ldr sp,

=0x40000000

+4096

/* 先假設是nor啟動 */

moveq sp, #4096

/* nand啟動 */

streq r0,

[r1]

/* 恢復原來的值 */

bl main

halt:

b halt

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