• 第10课.掌握ARM芯片时钟体系


    1.整体框图

    系统框图

    时钟框图

    解析:

    晶振(OSC)和输入时钟(EXTCLK)通过选择器(OM[3:2])选择时钟源
    选择器把选出的频率传到MPLL和UPLL通过对PLL的设置选择输出多高的频率MPLL得到FCLK
    FCLK被HDIV分频后得到HCLK;被PDIV分频后得到PCLK
    

    时钟框图简图

    工作频率

    2.一些概念

    FCLK:用于CPU核
    HCLK:用于AHB总线上设备。
    PCLK:用于APB总线上设备
    AHB: 主要用于高性能模块
    APB: 主要用于低带宽的周边外设之间的连接
    UPLL:专用于USB设备
    本开发板上晶振为12MHz
    

    3.上电启动分析

    过程分析

    上电时,PLL没被启动。FCLK即等于外部输入的时钟,称为Fin。若要提高系统时钟,需要软件来启动PLL。
    1).上电几毫秒后,晶振(OSC)输出稳定,FCLK = Fin(晶振频率),nRESET信号恢复高电平后,CPU开始执行指令
    2).在nRESET信号的上升沿,引脚OM[3:2]的电平被内部电路捕获,根据OM[3:2]的值,设置FCLK
    3).在程序开头启用MPLL,设置MPLL的几个寄存器后,需要等待一段时间(Lock Time),MPLL的输出才能稳定。在这段时间(Lock Time)内,FCLK停振,CPU停止工作。Lock Time的长短有寄存器LOCKTIME设定
    4).Lock Time后MPLL输出正常,CPU工作在新的FCLK下
    

    4.寄存器讲解

    LOCKTIME

    用于设置"Lock Time"的长度。位[31:16]用于UPLL,位[15:0]用于MPLL。一般而言,使用它的默认值即可
    

    MPLLCON

    用于设置FCLK和Fin(晶振频率)的倍数
    位于[19:12]的值称为MDIV,位于[9:4]的值称为PDIV,位于[1:0]的值称为SDIV。
    FCLK = (2 * m * Fin)/(p * 2^s)
    m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV
    

    CLKDIVN

    用于设置FCLK,HCLK,PCLK三者的比例
    

    /* 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
    

    5.程序编写

    设置MPLL,FCLK : HCLK : PCLK = 400M : 100M : 50M

    	/*	设置MPLL,FCLK : HCLK : PCLK = 400M : 100M : 50M	*/
    	/*	LOCKTIME(0x4c000000) = 0xFFFFFFFF	*/
    	ldr r0, =0x4c000000
    	ldr r1, =0xFFFFFFFF
    	str r1, [r0]
    
    	/*	CLKCON(0x4C000014) = 0x5 
    	 *	tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8
    	 */
    	ldr r0, =0x4C000014
    	ldr r1, =0x5 
    	str r1, [r0]
    
    	/*	因为HDIVN不为0
    	 *	所以设置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))	*/
    	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PL输出稳定 
    	 *	然后CPU工作与新的频率FCLK
    	 */
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/huangdengtao/p/12095736.html
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