參考:
1)《USER'S MANUAL-S3C6410X》第三章 SYSTEM CONTROLLER
2)u-boot/board/samsumg/smdk6410/lowlevel_init.S
1. PLL與CLK的關系:
詳細關系圖見用戶手冊122頁Figure 3-2 The block diagram of clock generator。
三種PLL:APLL,MPLL,EPLL
四種CLK:ACLK,HCLK,PCLK
1)APLL產生ACLK,,ACLK為CPU提供時鐘;
2)同步模式下APLL產生HCLK/PCLK,異步模式下MPLL產生HCLK/PCLK,HCLK為AXI/AHB總線上的外設提供時鐘,PCLK為APB總線上的外設提供時鐘;
3)EPLL主要為音頻相關的外設提供時鐘;
2. 時鐘初始化的步驟
假設我們的目標時鐘大小為:
ACLK: 532M
HCLK: 133M
PCLK: 66.5M
1)設置同步/異步模式
寄存器:OTHERS
地址:0x7E00F900
方法:
同步模式:設置[7][6]位為11,等待[11:8]位變成1111;
異步模式:設置[7][6]位為00,等待[11:8]位變成0000;
2)設置各PLL的鎖定時間
寄存器:
APLL_LOCK
MPLL_LOCK
EPLL_LOCK
地址:
0x7E00F000
0x7E00F004
0x7E00F008
方法:
將三種PLL的鎖定時間均設成最大值0xffff。
3)設置各CLK的分頻系數
寄存器:
CLK_DIV0
地址:
0x7E00F020
方法:
各個CLK的輸出頻率,輸入頻率,分頻系數的關系如下圖:
為了得到預期的頻率(532_133_66),各個RATIO取如下值:
#define PCLK_RATIO 3 //PCLK=266M/(3+1)=66.5M#define HCLKX2_RATIO 1 //HCLKX2=532/(1+1)=266M#define HCLK_RATIO 1 //HCLK=266/(1+1)=133M#define MPLL_RATIO 1#define ARM_RATIO 0 //ACLK=532M/(0+1)=532M#define CLK_DIV0_VAL ((PCLK_RATIO<<12)|(HCLKX2_RATIO<<9)|(HCLK_RATIO<<8)|(MPLL_RATIO<<4)|(ARM_RATIO))
4)設置各PLL的輸出頻率
寄存器:
APLL_CON
MPLL_CON
EPLL_CON0
EPLL_CON1
地址:
0x7E00F00C
0x7E00F010
0x7E00F014
0x7E00F018
方法:
(1)APLL/MPLL
APLL_CON/MPLL_CON中有三個參數:MDIV,PDIV,SDIV共同決定APLL/MPLL的輸出頻率:
FOUT = MDIV * FIN / (PDIV * 2^SDIV)
FIN,FOUT,MDIV,PDIV,SDIV的常見組合如下:
這里我們要產生533M的APLL/MPLL,故MDIV,PDIV,SDIV的取值如下:
#define APLL_MDIV 266#define APLL_PDIV 3#define APLL_SDIV 1#define APLL_CON_VAL ((1<<31)|(APLL_MDIV<<16)|(APLL_PDIV<<8)|(APLL_SDIV))#define MPLL_MDIV 266#define MPLL_PDIV 3#define MPLL_SDIV 1#define MPLL_CON_VAL ((1<<31)|(MPLL_MDIV<<16)|(MPLL_PDIV<<8)|(MPLL_SDIV))
(2)EPLL
EPLL_CON0和EPLL_CON1中四個參數:MDIV,PDIV,SDIV,KDIV共同決定EPLL的輸出頻率:
FOUT = (MDIV + KDIV / 2^16 ) * FIN / (PDIV * 2 ^SDIV)
FIN,FOUT,MDIV,PDIV,SDIV,KDIV的常見組合如下:
這里我們要產生96M的EPLL,故MDIV,PDIV,SDIV,KDIV的取值如下:
#define EPLL_MDIV 32#define EPLL_PDIV 1#define EPLL_SDIV 2#define EPLL_KDIV 0#define EPLL_CON0_VAL ((1<<31)|(EPLL_MDIV<<16)|(EPLL_PDIV<<8)|(EPLL_SDIV))#define EPLL_CON1_VAL (EPLL_KDIV)
5)選擇時鐘源
寄存器:
CLK_SRC
地址:
0x7E00F01C
方法:
我們選擇PLL的輸出作為時鐘源,設置CLK_SRC的低三位為111。
3. 時鐘初始化的匯編代碼實現
clock.S
/*ACLK: 532MHCLK: 133MPCLK: 66M*/#include "clock.h".global clock_initclock_init: ldr r0, =ELFIN_CLOCK_POWER_BASE/*step1: set synchronous mode*/ ldr r1, [r0, #OTHERS_OFFSET] mov r2, #0x40 orr r1, r1, r2 str r1, [r0, #OTHERS_OFFSET] nop nop nop nop nop mov r2, #0x80 orr r1, r1, r2 str r1, [r0, #OTHERS_OFFSET]check_syncack: ldr r1, [r0, #OTHERS_OFFSET] mov r2, #0xf00 and r1, r1, r2 cmp r1, #0xf00 bne check_syncack/*step2: set pll lock time*/ mov r1, #0xff00 orr r1, r1, #0xff str r1, [r0, #APLL_LOCK_OFFSET] str r1, [r0, #MPLL_LOCK_OFFSET] str r1, [r0, #EPLL_LOCK_OFFSET]/*step3: set clk divider ratio*/ ldr r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET] bic r1, r1, #0xff00 bic r1, r1, #0x00ff ldr r2, =CLK_DIV0_VAL orr r1, r1, r2 str r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]/*step4: set pll output frequency*/ ldr r1, =APLL_CON_VAL str r1, [r0, #APLL_CON_OFFSET] ldr r1, =MPLL_CON_VAL str r1, [r0, #MPLL_CON_OFFSET] ldr r1, =EPLL_CON0_VAL str r1, [r0, #EPLL_CON0_OFFSET] ldr r1, =EPLL_CON1_VAL str r1, [r0, #EPLL_CON1_OFFSET]/*step5: set clk src*/ ldr r1, [r0, #CLK_SRC_OFFSET] mov r2, #0x7 orr r1, r1, r2 str r1, [r0, #CLK_SRC_OFFSET]/*wait at least 200us to stablize all clock*/ mov r1, #0x100001: subs r1, r1, #1 bne 1b mov pc, lr
4. 實驗驗證
編寫一個流水燈的裸機程序,對比進行時鐘初始化和不進行時鐘初始化兩種情況下流水燈閃爍的快慢。
頻率對比如下:
APLL | MPLL | EPLL | ACLK | HCLKX2 | HCLK | PCLK | |
默認值(M) | 400 | 133 | 97.7 | 400 | 133 | 133 | 66.5 |
當前值(M) | 532 | 266 | 96 | 532 | 266 | 133 | 66.5 |
不進行時鐘初始化時,CPU的默認頻率是400M,
進行時鐘初始化后,CPU的頻率是532M,
故在時鐘初始化的情況下,流水燈的閃爍速度要快一些。
實驗代碼這里不貼出,點擊可下載。
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