ARM軟體訪問硬體的核心理論(2.1)—S3C6410 時鐘分析

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S3C6410的ARM核心是 ARM1176JZF-S ,在1.1v下最高可以跑 533MHz,1.2v可以跑 667MHz。  S3C6410用的是可以使用外部晶振(XXTIpll)和外部時鐘(XEXTCLK),兩種方式輸入時鐘訊號.它由跳線OM[0]決定,這一位為0,選擇XXTIpll .否則選擇   XEXTCLK. APLL/MPLL/EPLL  S3C6410提供三種PLL,它們是APLL,MPLL和EPLL.他們提高不同倍數來給不同模組來使用.理論上可PLL可以倍頻到1.6GHz.    APLL即ARM PLL,    MPLL即 Main PLL,    EPLL即extra PLL,由上框圖可以看出,APLL倍頻後訊號給ARM11核心,MPLL倍頻訊號給ARM周邊 AXI,AHB,APB三個匯流排,中間各個裝置常用的HCLK和PCLK時鐘頻率也是從這裡分頻出去的。 其中AXI/AHB匯流排裝置使用 HCLK頻率,APB匯流排裝置使用PCLK頻率。而EPLL主要是給需要特殊頻率的裝置UART/IIC/IIS等裝置提供的 HCLK/PCLK/HCLKX2/    ARM11核心最高可以達到667MHz主頻,而其內部內建一個分頻器(divider)-- DIVRAM,最高可以做到16分頻.  而ARM11核心與其它內部模組通過三個匯流排AXI/AHB/APB相連,AXI匯流排/AHB匯流排裝置,運行速度最高可達到133MHz的.即HCLK頻率 而APB匯流排的裝置最高是66MHZ,即PCLK頻率.  S3C6410還會有一額外的 HCLKX2 兩個DDR控制器,DDR0和DDR1的來單獨使用,它最高可以到266MHz,單獨這樣處理會降低功耗。   如果覺得HCLK頻率過高,可以通過DIVHCLK 分頻器通過一頻降頻,PCLK也能通過DIVPCLK來分頻。      在還出現在DIVJPEG和DIVSEC,這裡是因為硬體JPEG加速模組和安全模組這兩個雖然是掛在AHB匯流排上,但不能運行在133MHZ頻率之上,因此這兩個模組需要兩個特殊分頻器(DIVCLKJPEG 和DIVCLKSECUR)來單獨分頻。 這樣有如下換算關係。 

  注意後面的寫法 0/668MHZ 這裡不是分數表達,前面是預分頻因子 !(即SFR)後面分頻後的輸出頻率. 它有   Fout = Fin / (SFR +1)   關係 以最後一行為例,前面兩列是倍頻後時鐘頻率,這裡當APLL倍頻後達到667MHZ,MPLL倍頻到266MHz後, 後面各列經過各個分頻器後輸出時鐘頻率,而且這裡變化是APLL的頻率,而MPLL倍頻後的時鐘頻率始終為266MHZ. DIVarm分頻因子為0,即從APLL輸入到CPU後仍然是 667MHZ 因此在S3C6410軟體中,我們可以把如下頻率看成是常量 DIVhclkx2 分頻因子為0,這樣從MPLL輸入,得到 HCLKX2的時鐘頻率為 266MHZ.DIVhclk 分頻因子為1,這樣從MPLL輸入,得到 HCLK的時鐘頻率為 133MHZ.DIVclkjpeg/DIVpclk/DIVclkjsecuse 分頻因子均為3,這樣從MPLL輸入,得到    PCLK的時鐘頻率為 66MHZ,CLKJPEG/CLKSECUSE也是如此   特殊時鐘頻率   有不少模組採用特殊的時鐘頻率,這一些模組往往採用EPLL作為輸入時鐘頻率,如LCD的時鐘頻率 如何判斷IP模組所屬匯流排? S3C6410比較簡單,它有三個寄存器,HCLK_GATE, PCLK_GATE,SCLK_GATE用來判斷各個模組需要使用哪一個時鐘頻率。只要看哪一個模組在哪一個GATE寄存器,即採用哪種頻率 使用PCLK的裝置 SCLK_GATE是指明一些模組採用特殊頻率   S3C6410 APLL /MPLL 鎖相環倍數設定   在S3C6410系統中,鎖相環的倍和輸入頻率,還有輸出頻率都不是隨便設定,而且有要求,並能滿足一定公式。  APLL倍數   一般輸入晶振要求 12mHZ.基本是衡定不變的,以Fin表示。這樣要求CPU在不同頻率下運行,它的頻率用Fout表示,必須要調整參數,其中需要滿足如下公式下列公式中MDIV/PDIV/SDIV就是軟體開發人員要設定的值 

 

   為了簡化開發,一般會有如下固定值給開發來設定 其中APLL的設定由APLL_CON來設定,MPLL的設定由EPLL_CON來設定它們有如下格式   如想設定主頻為667MHz ,則寄存器要設為          rAPLL_CON =   (1<<31) |(33 <<16) | ( 3 << 8) |  (1<< 0);本部落格轉載自  http://blog.csdn.net/yangzhu1982/article/details/6096123,對6410時鐘總結的不錯,收藏了。
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