关于时钟体系和各类时钟部件

写在前面:觉得这章比较简单,没有花较大篇幅来讲,很多寄存器的相关用法可以参照S3C2440的官方手册,很容易看懂
1系统时钟
(1) FCLK:用于CPU核
HCLK:用于AHB总线上设备:CPU核、存储器控制器、中断控制器、LCD控制器、DMA和USB主机模块
PCLK:用于APB总线上设备:WATCHDOG、IIS、I2C、PWM定时器、MMC接口、ADC、UART、GPIO、RTC和SPI
(2 )开发板时钟频率为12 MHZ,通过PLL提高系统时钟:MPLL和UPLL(S3C2440);UPLL用于USB设备,MPLL用于FCLK、HCLK、PLCK
(3 )上电→FCLK=Fin(外部输入时钟)→设置MPLL(Lock Time:长短由寄存器LOCKTIME设定)→新的时钟输出正常
(4)几个重要寄存器
MPLLCON寄存器用于设置FCLK与Fin的倍数
CLKDIVN寄存器用于设置FCLK、HCLK、PCLK三者的比例
2 PWM定时器
(1)5个16位的定时器,其中定时器0、1、2、3有PWM功能,即它们都有一个输出引脚,可以通过定时器来控制引脚周期性的高、低电平变化;定时器4没有输出引脚
(2)PLCK→2个8位预分频器(定时器0、1共用第一个定时器2、3、4共用第二个;输出2分频,4分频,8分频,16分频或者外部时钟TCLK0/TCLK1)
TCFG0:经过分频器出来的时钟频率:PLCK/(TCFG0或TCFG0+1)
TCFG1设定相应定时器为经过分频器出来的时钟频率的几分频
定时器工作频率= PLCK/(TCFG0或TCFG0+1)/几分频
(3)TCMPn=TCMPBn,TCNTn=TCNTBn→while(TCNTn==TCMPn) ~TOUTn →while(TCNTn==0) ~TOUTn,并触发中断(若中断使能的话),且如果在TCON寄存器中将定时器设为“自动加载”,则TCMPn=TCMPBn,TCNTn=TCNTBn
输出管脚TOUTn默认为高电平,可以通过TCON改变,可能通过读取TCNTOn寄存器得知TCNTn的值
(4)TCON寄存器:使用参考S3C2440手册
在第一次使用定时器时,要设置“手动更新”位为1以使TCNTBn/TCMPBn的值装入内部寄存器TCNTn、TCMPn中,下一次如果还要设置这一位,需要先将其清0
3 WATCHDOG定时器
(1)PLCK→2个8位预分频器(输出16分频,32分频,64分频,128分频或者外部时钟TCLK0/TCLK1)
初始计数值写入 WTCNT→while(WTCNT==0)自动重新装载WTCNT=WTDAT,并可以产生中断信号,可以输出复位信号
(2)WATDOG定时器工作频率=PCLK/(WTCON+1)/几分频
大部分功能都在WTCON中设定
(3)在启动WATDOG定时器前,必须往这个寄存器定入初始计数值
4:MPLL和定时器操作实验:完整代码:timer.tar.gz timernoMPLL.tar.gz(使用系统默认的时钟)
(1) 设置/启动MPLL
#define S3C2410_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
#define S3C2440_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
/*
* 对于MPLLCON寄存器,为MDIV,为PDIV,为SDIV
* 有如下计算公式:
* S3C2410: MPLL(FCLK) = (m * Fin)/(p * 2^s)
* S3C2410: MPLL(FCLK) = (2 * m * Fin)/(p * 2^s)
* 其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV
* 对于本开发板,Fin = 12MHz
* 设置CLKDIVN,令分频比为:FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4,
* FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz
*/
void clock_init(void)
{
// LOCKTIME = 0x00ffffff; // 使用默认值即可
CLKDIVN = 0x03; // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1

/* 如果HDIVN非0,CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
__asm__(
"mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0/n" /* 读出控制寄存器 */
"orr r1, r1, #0xc0000000/n" /* 设置为“asynchronous bus mode” */
"mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0/n" /* 写入控制寄存器 */
);

/* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
{
MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ; /* 现在,FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
else
{
MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ; /* 现在,FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
}
(2) 设置存储控制器
void memsetup(void)
{
volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;

/* 这个函数之所以这样赋值,而不是像前面的实验(比如mmu实验)那样将配置值
* 写在数组中,是因为要生成”位置无关的代码”,使得这个函数可以在被复制到
* SDRAM之前就可以在steppingstone中运行
*/
/* 存储控制器13个寄存器的值 */
p = 0x22011110; //BWSCON
p = 0x00000700; //BANKCON0
p = 0x00000700; //BANKCON1
p = 0x00000700; //BANKCON2
p = 0x00000700; //BANKCON3
p = 0x00000700; //BANKCON4
p = 0x00000700; //BANKCON5
p = 0x00018005; //BANKCON6
p = 0x00018005; //BANKCON7

/* REFRESH,
* HCLK=12MHz: 0x008C07A3,
* HCLK=100MHz: 0x008C04F4
*/
p = 0x008C04F4;
/* REFRESH=0x008C0000+R_CNT
R_CNT=2^11+1-SDRAM时钟频率(MHZ)*SDRAM刷新周期(uS)
p = 0x000000B1; //BANKSIZE
p = 0x00000030; //MRSRB6
p = 0x00000030; //MRSRB7
}
(3)初始化定时器0
/*
* Timer input clock Frequency = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value}
* {prescaler value} = 0~255
* {divider value} = 2, 4, 8, 16
* 本实验的Timer0的时钟频率=100MHz/(99+1)/(16)=62500Hz
* 设置Timer0 0.5秒钟触发一次中断:
*/
void timer0_init(void)
{
TCFG0 = 99; // 预分频器0 = 99
TCFG1 = 0x03; // 选择16分频
TCNTB0 = 31250; // 0.5秒钟触发一次中断
TCON |= (1<<1); // 手动更新
TCON = 0x09; // 自动加载,清“手动更新”位,启动定时器0
}

(4)定时器中断使能
/*
* 定时器0中断使能
*/
void init_irq(void)
{
// 定时器0中断使能
INTMSK &= (~(1<<10));
}

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