JZ2440開發板：修改ARM芯片時鐘(學習筆記)

　　想要修改ARM芯片的時鐘，須要去查詢芯片手冊和原理圖，獲取相關的信息（見下方圖片）

首先來看時鐘的結構圖

---

 

根據結構圖能夠看出，時鐘源有兩種選擇：1. XTIpll和XTOpll所鏈接的晶振 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2. EXTCLK引腳外接一個時鐘源

---

 

OM[3:2]用來選擇到底使用哪一個時鐘源

---

 

再查看原理圖，能夠發現：OM3和OM2硬件上都是接GND，因此能夠知道：採用12MHz晶振做爲時鐘源

---

 

閱讀芯片手冊，還能夠查詢到其餘寄存器的相關信息，見下圖：

 

JZ2440內部使用三種時鐘：

　　　　　　　　　　　　FCLK： 用於ARM920T芯片，即CPU

　　　　　　　　　　　　HCLK：經過AHB總線，提供給ARM920T芯片、內存控制器，中斷控制器，LCD控制器等等

　　　　　　　　　　　　PCLK:   經過APB總線，提供給一些外圍設備使用，如WDT,IIS,I2C等等

---

 

FCLK經過HDIVN分頻獲得HCLK，經過PDIVN分頻獲得PCLK，這裏設置FCLK:HCLK:PCLK=400MHz : 100MHz : 50Hz

　　　一、修改MPLLCON寄存器中MDIV ，PDIV ，SDIV的值爲92 ，1 ，1，能夠獲得FCLK爲400MHz

　　　二、修改CLKDIVN中，HDIVN和PDIVN分別爲0b10和1，使得HCLK=FCLK/4 , PCLK=HCLK/2

 

---

 

閱讀芯片手冊中，晶振做爲時鐘源的時序圖，能夠發現，當配置PLL時，會有一個LOCKTIME時間，用來等待輸出的FCLK頻率穩定

---

在這裏，不對LOCKTIME進行修改，仍然使用它的默認值0xFFFFFFFF

---

繼續閱讀芯片手冊，有一個備註信息：

　　　　當HDIVN不是0且CPU工做於快速總線模式的時候，CPU會採用HCLK做爲它的時鐘頻率，

　　　　所以若是想讓HDIVN修改後，CPU採用FCLK，必須添加下方代碼，讓CPU工做於異步模式　

　　　　　　mrc p15,0,r0,c1,c0,0
　　　　　　orr r0,r0,#R1_nF:OR:R1_iA                      
　　　　　　mcr p15,0,r0,c1,c0,0

【代碼  #R1_nF:OR:R1_iA 的意思】———— 點我

對時鐘修改的分析就大體差很少了，接下來寫彙編文件實現要求

.text .global _start _start: /* 關閉看門狗，若是不關閉，系統會自動重啓 */ ldr r0,=0x53000000 ldr r1,=0 str r1,[r0] /* 修改時鐘，FCLK=400MHz，HCLK=100MHz，PCLK=50MHz */
    
    /* 設置配置MPLL時的LOCKTIME時間爲默認值 */ ldr r0,=0x4c000000 ldr r1,=0xFFFFFFFF str r1,[r0] /* 設置FCLK:HCLK:PCLK=8:2:1 */ ldr r0,=0x4c000014 ldr r1,=0x5 str r1,[r0] /* 設置CPU工做於異步模式 ** 若是不做此設置，當HDIVN不是0時，CPU會採用HCLK的頻率而不是採用FCLK的頻率 */ mrc p15,0,r0,c1,c0,0 orr r0,r0,#0xc0000000    // #R1_nF:OR:R1_iA等價於#0xc0000000
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 設置MPLL的PMS，使得FCLK=400MHz ** 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)=400MHz */ ldr r0,=0x4C000004 ldr r1,=(92<<12)|(1<<4)|(1<<0) str r1,[r0] /* 設置好PLL以後，就會鎖定lock time，直到PLL穩定輸出 */
    /* cpu會工做於新的頻率FCLK /* 判斷是nor啓動仍是nand啓動 ** 先把0地址原來的值讀取出來，保存到r0寄存器中 ** 再把0寫入0地址對應的內存單元，以後讀取0地址內存單元的值 ** 若是讀取出來的值與原來的值不一致，說明是nor啓動 ** 若是讀取出來的值與原來的值一致，說明是nand啓動，此時須要修改棧的地址 */ mov r1,#0 ldr r0,[r1] // 讀取原來的值，備份一下
    str r1,[r1]  // 把0寫入0地址
    ldr r2,[r1]  // 讀取0地址新的值
    cmp r2,r0    // 若是r0和r2的值同樣，說明是nand啓動，此時修改sp的值
    
    /* 設置棧：sp */ ldr sp,=0x40000000+4096 // 先默認nor啓動//     moveq sp,#4096    // 若是r2=r1，把4096傳給sp，改成nand啓動
    streq r0,[r1]    // 若是r2=r1，恢復0地址原來的值
    bl main          // 跳轉到main函數
halt: b halt // 不停的跳轉到halt，至關於死循環，方便觀察效果

另外再附上JZ2440開發板3盞LED燈循環點亮的C程序（和按鍵點亮LED燈須要知道的知識差很少，這裏再也不做分析），用來觀察時鐘修改後的效果

#include "s3c2440_soc.h"
void delay(volatile int d)                           //延時函數 
{ while(d--); } int main(void) { /*設置GPFCON的GPF4/5/6，讓它們變成輸出引腳*/ GPFCON &=~((3<<8)|(3<<10)|(3<<12));                        //先讓GPFCON的GPF4/5/6清零
    GPFCON |=((1<<8)|(1<<10)|(1<<12));                        //配置好GPFCON的GPF4/5/6，讓它們變成輸出引腳

    /*循環點亮3盞燈*/
    int val=0,tmp;                                  //val取值範圍0b000~0b111，恰好三盞燈
    while(1) { tmp=~val;                                    //由於val爲0的時候，燈會由亮到滅，因此這裏須要取反，才能讓燈從滅到亮
        tmp &=7;                                     //只須要三位的值就行了
        GPFDAT &=~(7<<4);                            //GPFDAT寄存器先清零,由於是4，5，6位，因此這裏7左移4位就能夠
        GPFDAT |=(tmp<<4); delay(100000);                            //加上一個延時，否則燈切換太快了，看不出來
        val++; if(val==8) { val=0; } } return 0; }

上傳到 linux，編譯獲得 led.bin文件，燒寫到開發板以後，發現LED燈切換得比之前快多了，由於CPU是400MHz了，ARM芯片時鐘修改爲功。