S5PV210裸机之时钟
1、S5PV210的时钟获得：外部晶振+内部时钟发生器+内部PLL产生高频时钟+内部分频器分频
S5PV210外部有4个W晶振接口，可以根据需要来决定在哪里接晶振。接了晶振之后上电相应的模块就能产生振荡，产生原始时钟。原始时钟经过一系列的筛选开关进入相应的PLL电路生成倍频后的高频时钟。高频时钟再经过分频到达芯片内部各模块上。（有些模块，譬如串口内部还有进一步的分频器进行再次分频使用）
2、时钟域：MSYS、DSYS、PSYS
MSYS(main system)：CPU（Cortex-A8内核）、DRAM控制器（DMC0和DMC1）、SRAM(IRAM&IROM)、INTC、SPERI(configuration inerface)······
ARMCLK： 给cpu内核工作的时钟，也就是所谓的主频。
HCLK_MSYS： MSYS域的高频时钟，给DMC0和DMC1使用
PCLK_MSYS： MSYS域的低频时钟
HCLK_IMEM：给iROM和iRAM（合称iMEM）使用
DSYS(display system): 都是和视频显示、编解码等有关的模块(FIMC、FIMD、JPEG)
HCLK_DSYS：DSYS域的高频时钟
PCLK_DSYS：DSYS域的低频时钟
PSYS(peripheral system): 和内部的各种外设时钟有关，譬如串口、SD接口、I2C、AC97、USB等
HCLK_PSYS：PSYS域的高频时钟
PCLK_PSYS：PSYS域的低频时钟
3、关于PLL(包括APLL \ MPLL \ EPLL \ VPLL)
APLL：Cortex-A8内核 MSYS域
MPLL&EPLL：DSYS PSYS
VPLL：Video视频相关模块
4、时钟设置的关键寄存器
xPLL_LOCK 控制PLL锁定周期
xPLL_CON 打开/关闭PLL电路，设置PLL的倍频参数，查看PLL锁定状态
CLK_SRCn(n：0～6) 设置时钟来源，对应时钟框图中的MUX开关
CLK_SRC_MASK 决定MUX开关n选1后是否能继续通过
CLK_DIV 各模块的分频器参数配置
CLK_GATE_x 类似于CLK_SRC_MASK，对时钟进行开关控制
CLK_DIV_STATn、CLK_MUX_STATn 查看DIV和MUX的状态（已经完成还是在进行中）
5、代码设置时钟逻辑步骤：
(1)先选择不使用PLL。让外部24MHz原始时钟直接过去，绕过APLL那条路
1 ldr r0, =ELFIN_CLOCK_POWER_BASE
2 //设置各种时钟开关，暂时不使用PLL
3 ldr r1, =0x0
4 //CLK_SRC bit[0]就是APLL_SEL,(APLL_SEL:control MUXAPLL(0:FINPLL,1:FOUTAPLL))
5 str r1, [r0, #CLK_SRC0_OFFSET]
(2)设置锁定时间。默认值为0x0FFF，保险起见我们设置为0xFFFF
//设置锁定时间，使用默认值即可
// 设置PLL后，时钟从Fin提升到目标频率时，需要一定的时间，即锁定时间
ldr r1, =0x0000FFFF
str r1, [r0, #APLL_LOCK_OFFSET]
str r1, [r0, #MPLL_LOCK_OFFSET]
(3)设置分频系统，由PLL出来的最高时钟如何分频得到各个分时钟
1 //设置分频
2 // 清bit[0~31]
3 ldr r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
4 ldr r2, =CLK_DIV0_MASK
5 bic r1, r1, r2
6 ldr r2, =0x14131440
7 orr r1, r1, r2
8 str r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
0x14131440的含义：
PCLK_PSYS = HCLK_PSYS / 2
HCLK_PSYS = MOUT_PSYS / 5
PCLK_DSYS = HCLK_DSYS / 2
HCLK_DSYS = MOUT_DSYS / 4
·······
HCLK_MSYS = ARMCLK / 5
ARMCLK = MOUT_MSYS / 1
(4)设置PLL，主要是设置PLL的倍频系统，决定由输入端24MHz的原始频率可以得到多大的输出频率。我们按照默认设置值设置输出为ARMCLK为1GHz
1 #define set_pll(mdiv, pdiv, sdiv) (1<<31 | mdiv<<16 | pdiv<<8 | sdiv)2 #define APLL_VAL set_pll(APLL_MDIV,APLL_PDIV,APLL_SDIV)3 #define MPLL_VAL set_pll(MPLL_MDIV,MPLL_PDIV,MPLL_SDIV)4 5 //设置PLL6 // FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^(SDIV-1))=0x7d*24/(0x3*2^(1-1))=1000 MHz7 ldr r1, =APLL_VAL 8 str r1, [r0, #APLL_CON0_OFFSET]9 // FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^SDIV)=0x29b*24/(0xc*2^1)= 667 MHz
10 ldr r1, =MPLL_VAL
11 str r1, [r0, #MPLL_CON_OFFSET]
(5)打开PLL。前面4步已经设置好了所有的开关和分频系数，该步骤打开PLL后PLL开始工作，锁定频率后输出，然后经过分频得到各个频率。
1 //设置各种时钟开关,使用PLL
2 ldr r1, [r0, #CLK_SRC0_OFFSET]
3 ldr r2, =0x10001111
4 orr r1, r1, r2
5 str r1, [r0, #CLK_SRC0_OFFSET]
6、汇编代码
1 // 时钟控制器基地址2 #define ELFIN_CLOCK_POWER_BASE 0xE0100000 3 4 // 时钟相关的寄存器相对时钟控制器基地址的偏移值5 #define APLL_LOCK_OFFSET 0x00 6 #define MPLL_LOCK_OFFSET 0x087 8 #define APLL_CON0_OFFSET 0x1009 #define APLL_CON1_OFFSET 0x104
10 #define MPLL_CON_OFFSET 0x108
11
12 #define CLK_SRC0_OFFSET 0x200
13 #define CLK_SRC1_OFFSET 0x204
14 #define CLK_SRC2_OFFSET 0x208
15 #define CLK_SRC3_OFFSET 0x20c
16 #define CLK_SRC4_OFFSET 0x210
17 #define CLK_SRC5_OFFSET 0x214
18 #define CLK_SRC6_OFFSET 0x218
19 #define CLK_SRC_MASK0_OFFSET 0x280
20 #define CLK_SRC_MASK1_OFFSET 0x284
21
22 #define CLK_DIV0_OFFSET 0x300
23 #define CLK_DIV1_OFFSET 0x304
24 #define CLK_DIV2_OFFSET 0x308
25 #define CLK_DIV3_OFFSET 0x30c
26 #define CLK_DIV4_OFFSET 0x310
27 #define CLK_DIV5_OFFSET 0x314
28 #define CLK_DIV6_OFFSET 0x318
29 #define CLK_DIV7_OFFSET 0x31c
30
31 #define CLK_DIV0_MASK 0x7fffffff
32
33 // M、P、S的配置值都是查数据手册中典型时钟配置值的推荐配置得来的。
34 #define APLL_MDIV 0x7d // 125
35 #define APLL_PDIV 0x3
36 #define APLL_SDIV 0x1
37
38 #define MPLL_MDIV 0x29b // 667
39 #define MPLL_PDIV 0xc
40 #define MPLL_SDIV 0x1
41
42 #define set_pll(mdiv, pdiv, sdiv) (1<<31 | mdiv<<16 | pdiv<<8 | sdiv)
43 #define APLL_VAL set_pll(APLL_MDIV,APLL_PDIV,APLL_SDIV)
44 #define MPLL_VAL set_pll(MPLL_MDIV,MPLL_PDIV,MPLL_SDIV)
45
46 .global clock_init
47 clock_init:
48 ldr r0, =ELFIN_CLOCK_POWER_BASE
49
50 // 1 设置各种时钟开关，暂时不使用PLL
51 ldr r1, =0x0
52 //CLK_SRC bit[0]就是APLL_SEL,(APLL_SEL:control MUXAPLL(0:FINPLL,1:FOUTAPLL))
53 str r1, [r0, #CLK_SRC0_OFFSET]
54
55 // 2 设置锁定时间，使用默认值即可
56 // 设置PLL后，时钟从Fin提升到目标频率时，需要一定的时间，即锁定时间
57 ldr r1, =0x0000FFFF
58 str r1, [r0, #APLL_LOCK_OFFSET]
59 str r1, [r0, #MPLL_LOCK_OFFSET]
60
61 // 3 设置分频
62 // 清bit[0~31]
63 ldr r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
64 ldr r2, =CLK_DIV0_MASK
65 bic r1, r1, r2
66 ldr r2, =0x14131440
67 orr r1, r1, r2
68 str r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
69
70 // 4 设置PLL
71 // FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^(SDIV-1))=0x7d*24/(0x3*2^(1-1))=1000 MHz
72 ldr r1, =APLL_VAL
73 str r1, [r0, #APLL_CON0_OFFSET]
74 // FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^SDIV)=0x29b*24/(0xc*2^1)= 667 MHz
75 ldr r1, =MPLL_VAL
76 str r1, [r0, #MPLL_CON_OFFSET]
77
78 // 5 设置各种时钟开关,使用PLL
79 ldr r1, [r0, #CLK_SRC0_OFFSET]
80 ldr r2, =0x10001111
81 orr r1, r1, r2
82 str r1, [r0, #CLK_SRC0_OFFSET]
83
84 mov pc, lr
7、C语言代码
1 // 时钟控制器基地址2 #define ELFIN_CLOCK_POWER_BASE 0xE0100000 3 4 // 时钟相关的寄存器相对时钟控制器基地址的偏移值5 #define APLL_LOCK_OFFSET 0x00 6 #define MPLL_LOCK_OFFSET 0x087 8 #define APLL_CON0_OFFSET 0x1009 #define APLL_CON1_OFFSET 0x104
10 #define MPLL_CON_OFFSET 0x108
11
12 #define CLK_SRC0_OFFSET 0x200
13 #define CLK_SRC1_OFFSET 0x204
14 #define CLK_SRC2_OFFSET 0x208
15 #define CLK_SRC3_OFFSET 0x20c
16 #define CLK_SRC4_OFFSET 0x210
17 #define CLK_SRC5_OFFSET 0x214
18 #define CLK_SRC6_OFFSET 0x218
19 #define CLK_SRC_MASK0_OFFSET 0x280
20 #define CLK_SRC_MASK1_OFFSET 0x284
21
22 #define CLK_DIV0_OFFSET 0x300
23 #define CLK_DIV1_OFFSET 0x304
24 #define CLK_DIV2_OFFSET 0x308
25 #define CLK_DIV3_OFFSET 0x30c
26 #define CLK_DIV4_OFFSET 0x310
27 #define CLK_DIV5_OFFSET 0x314
28 #define CLK_DIV6_OFFSET 0x318
29 #define CLK_DIV7_OFFSET 0x31c
30
31 #define CLK_DIV0_MASK 0x7fffffff
32
33 // M、P、S的配置值都是查数据手册中典型时钟配置值的推荐配置得来的。
34 #define APLL_MDIV 0x7d // 125
35 #define APLL_PDIV 0x3
36 #define APLL_SDIV 0x1
37
38 #define MPLL_MDIV 0x29b // 667
39 #define MPLL_PDIV 0xc
40 #define MPLL_SDIV 0x1
41
42 #define set_pll(mdiv, pdiv, sdiv) (1<<31 | mdiv<<16 | pdiv<<8 | sdiv)
43 #define APLL_VAL set_pll(APLL_MDIV,APLL_PDIV,APLL_SDIV)
44 #define MPLL_VAL set_pll(MPLL_MDIV,MPLL_PDIV,MPLL_SDIV)
45
46
47 #define REG_CLK_SRC0 (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + CLK_SRC0_OFFSET)
48 #define REG_APLL_LOCK (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + APLL_LOCK_OFFSET)
49 #define REG_MPLL_LOCK (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + MPLL_LOCK_OFFSET)
50 #define REG_CLK_DIV0 (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + CLK_DIV0_OFFSET)
51 #define REG_APLL_CON0 (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + APLL_CON0_OFFSET)
52 #define REG_MPLL_CON (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + MPLL_CON_OFFSET)
53
54 #define rREG_CLK_SRC0 (*(volatile unsigned int *)REG_CLK_SRC0)
55 #define rREG_APLL_LOCK (*(volatile unsigned int *)REG_APLL_LOCK)
56 #define rREG_MPLL_LOCK (*(volatile unsigned int *)REG_MPLL_LOCK)
57 #define rREG_CLK_DIV0 (*(volatile unsigned int *)REG_CLK_DIV0)
58 #define rREG_APLL_CON0 (*(volatile unsigned int *)REG_APLL_CON0)
59 #define rREG_MPLL_CON (*(volatile unsigned int *)REG_MPLL_CON)
60
61
62 void clock_init(void)
63 {
64 // 1 设置各种时钟开关，暂时不使用PLL
65 rREG_CLK_SRC0 = 0x0;
66
67 // 2 设置锁定时间，使用默认值即可
68 // 设置PLL后，时钟从Fin提升到目标频率时，需要一定的时间，即锁定时间
69 rREG_APLL_LOCK = 0x0000ffff;
70 rREG_MPLL_LOCK = 0x0000ffff;
71
72 // 3 设置分频
73 // 清bit[0~31]
74 rREG_CLK_DIV0 = 0x14131440;
75
76 // 4 设置PLL
77 // FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^(SDIV-1))=0x7d*24/(0x3*2^(1-1))=1000 MHz
78 rREG_APLL_CON0 = APLL_VAL;
79 // FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^SDIV)=0x29b*24/(0xc*2^1)= 667 MHz
80 rREG_MPLL_CON = MPLL_VAL;
81
82 // 5 设置各种时钟开关,使用PLL
83 rREG_CLK_SRC0 = 0x10001111;
84 }
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