ARM芯片时钟
在芯片上不仅有CPU,还有各种外设,可以分为两部分,有AHB总线和APB总线。
所以引入三个时钟,CPU工作于Fclk,AHB总线工作于Hclk,慢速设备(外设总线)工作于Pclk。
可见时钟源有两个,晶振和引脚输入的时钟,有个选择器,由引脚OM[3:2]选择
2440由两个PLL( Phase Locked Loops锁相环 ),一个生产时钟给CPU用的,一个生产时钟给USB用的。有电路图知OM2、OM3都是接地的,所以MPLL和UPLL都使用晶振作为时钟源。晶振的12M进来,经过MPLL和UPLL使用P、M、S三个参数来控制它输出多高的频率。经过PLL得到一个时钟,这个时钟会作为Fclk提供给CPU,在经过分频得到hclk和pclk。Fclk传给CPU,Hclk传给高速设备,Pclk传给低速设备。
一上电复位引脚要维持一段时间等待电源稳定,一上电Fclk已经起振了,但CPU还没有运行,复位引脚松开的时候CPU才运行。PLL锁存OM[3,2]的值,同时CPU开始运行。一旦设置PLL,这段时间是lock time,PLL没有起振,CPU停止。在锁定时间里PLL开始工作,CPU需要等PLL输出稳定的时钟。等lock time结束,Fclk就等于PLL输出的新的时钟了。
寄存器
LOCKTIME(LOCK TIME COUNT)寄存器:用于设置"Lock Time"的长度
MPULLCON(Main PLL Control)寄存器:用于设置FCLK与Fin的倍数
CLKDIVN(CLOCK DIVIDER CONTROL)寄存器:用于设置FCLK、HCLK、PCLK三者的比例
CAMDIVN寄存器
程序
实现:Fclk=400MHz,Hclk=100MHz,Pclk=50MHz。
如果HDIVN非0,CPU的总线模式应该从"fast bus mode"设置为"asynchronous bus mode"异步模式。
mrc p15,0,r0,c1,c0,0
orr r0,r0,#0xc0000000 //R1_nF:OR:R1_iA
mcr p15,0,r0,c1,c0,0
.text
.global _start
_start:
/* 关闭看门狗 */
ldr r0, =0x53000000
ldr r1, =0
str r1, [r0]
/* 设置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]
/* 设置CPU工作于异步模式 */
mrc p15,0,r0,c1,c0,0
orr r0,r0,#0xc0000000 //R1_nF:OR:R1_iA
mcr p15,0,r0,c1,c0,0
/* 设置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]
/* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
* 然后CPU工作于新的频率FCLK
*/
/* 设置内存: sp 栈 */
/* 分辨是nor/nand启动
* 写0到0地址, 再读出来
* 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
* 否则就是nor启动
*/
mov r1, #0
ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
str r1, [r1] /* 0->[0] */
ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
cmp r1, r2 /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
moveq sp, #4096 /* nand启动 */
streq r0, [r1] /* 恢复原来的值 */
bl main
halt:
b halt