S3C6410 時鐘初始化
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S3C6410里包含三個PLL(鎖相環)，APLL, MPLL, EPLL，通過設置它們將輸入時鐘同步輸出達到操作CPU的工作頻率的目的。如圖1-1所示。
Voltage Controlled Oscillator (VCO)P[5:0]位來設置FIN進行分頻。通過設置Main-Divider分頻數，分頻壓控振蕩器產生的輸出時鐘頻率，分頻之后的低頻進入鑒相器ScalerS[2:0]位設置PLL的輸出時鐘頻率都可以通過
PLL的時鐘選擇和輸入參照時鐘
圖1-2描述了時鐘產生邏輯。S3C6410有三個PLL鎖相環，工作時鐘也分為三組，APLL用來為ARM芯片提供工作時鐘，MPLL為AXI，AHB，APB總線上設備提供工作時鐘，EPLL為特殊外設，如：視頻解碼器，圖片編碼器等，提供工作時鐘。
圖1-2時鐘產生邏輯單元
CLK_SRC寄存器的低三位CLK_SRC[2:0]分別控制三種工作時鐘。當對應位被置位，則產生對應PLL的工作時鐘。否則，不會產生對應的PLL工作時鐘。
3.三種工作時鐘的產生
ARM1176最高產生667Mhz的工作頻率。用戶可以通過設置內部時鐘分頻器的值來控制輸出工作時鐘，而不用修改PLL的工作頻率。分頻器可以選擇1~16的分頻數。ARM內核可以通過修改分頻器的值來減少系統電源的損耗。
S3C6410內部含有AXI，AHB和APB總線，通過不同的總線控制不同的外設，關閉總線上的時鐘頻率可以達到系統節能的目的。AXI，AHB總線最高工作在133MHz頻率下，APB總線最高工作在66MHz頻率下。由于APB和AXI，AHB總線上二者工作頻率不一致，在這兩種總線上進行數據同步傳輸時會采用特殊邏輯單元，如圖1-3所示。
圖1-3系統總線工作頻率設置
HCLKX2時鐘由DDR0，DDR1兩個DDR控制器產生，其最高可以以266MHz頻率發送和接收數據。每個HCLKX2時鐘可以根據用戶需要分別被關閉掉來減少系統損耗。AHB總線上的時鐘由DIV(HCLK)分頻器分頻后輸出，同樣AHB總線上的外設也可以被關閉掉以節省電源消耗。HCLK_GATE寄存器用來關閉工作在HCLKX2和HCLK時鐘上的外設。
慢速設備連接在APB總線上。APB時鐘最高工作在66MHz，通過DIV(PCLk)分頻器來進行分頻設置，通過設置PCLK_GATE寄存器來關閉對應的APB總線上的外設。根據S3C6410硬件手冊說明，AHB總線和APB總線上的頻率必須是偶數，例如，如果DIV(HCLK)對應控制位CLK_DIV[8]設置為1，則DIV(PCLK)對應位CLK_DIV0[15:12]必須設置為1，3，5，…等奇數。否則，APB總線上的外設不能正解的進行數據傳輸。
AHB總線上的JPEG和安全相關子系統不能工作在133MHz，AHB總線專門為這樣低頻子系統提供低頻工作時鐘，通過設置DIV(CLKJPEG)和DIV(CLKSECUR)分頻位來設置其工作頻率。因此，同樣在APB總線上也有類似的這種限制設定，DIV(CLKJPEG)和DIV(CLKSECUR)對應的CLK_DIV0[27:24]分頻位和CLK_DIV0[19:18]分頻位必須是奇數，二者的和是偶數。如表1-1所示，官方給出了推薦的設置參數。
表1-1官方推薦參數
4.MFC模塊時鐘的產生
MFC模塊需要特殊的時鐘，如圖1-5所示。
圖1-5 MFC時鐘產生邏輯
MFC時鐘源可以從HCLKX2和MOUT(EPLL)中選擇。MFC的工作時鐘使用HCLKX2來分頻。默認HCLKX2時鐘頻率為266MHz。因此，CLK_DIV0[31:28]必須設置為b0001來產生MFC工作的133MH時鐘。當MFC模塊不需要工作在高性能模式下時，有兩種方式可以減少MFC模塊工作頻率來達到減少MFC模塊的功耗。第一種方式是設置CLK_SRC[4]使用EPLL的輸出時鐘，另外一種方式是設置CLK_DIV0[31:28]的分頻數，同時，設置CLK_SRC[4]位，這樣低頻工作時鐘就可以提供給MFC模塊。EPLL輸出時鐘是與HCLKX2和HCLK獨立的。
5.UART，SPI，MMC工作時鐘的產生
如圖1-6所示，是上述三種外設工作時鐘邏輯。
圖1-6 UART，SPI，MMC工作時鐘邏輯模塊
通過設置CLK_DIV2[19:16]位來設置UART的工作頻率的分頻數，通過SCLK_GATE[9]來開啟關閉UART時鐘源。
該模塊中有一個額外的時鐘源CLK27M，使用該時鐘源可以提供更多的可選工作時鐘。
6.時鐘的開啟/關閉控制
HCLK_GATE，PCLK_GATE和SCLK_GATE用來控制三種時鐘源的產生，如果對應的位被設置，對應時鐘就會產生。
HCLK_GATE控制HCLK總線上的外設工作時鐘的產生，PCLK_GATE控制PCLK總線上的外設工作時鐘的產生，PCLK總線上的外設需要特定的時鐘，它們通過SCLK_GATE來設置。
7.同步667MH操作模式
根據S3C6410硬件手冊，ARMCLK和HCLK的時鐘比必須是整數，用來同步ARM內核和AXI總線接口二者的時鐘。S3C6410沒有對CPU工作在533MHz做限制，ARMCLK = 533MHz，HCLKX2=266MHz，HCLK=133MH，不過，對于工作在533MHz以上時，例如667Mhz時，只能支持1:2.5:5的時鐘比（ARMCLK = 667MHz，HCLKX2=266MHz，HCLK=133MH）
8.時鐘分頻
圖1-7時鐘分頻模塊
如圖1-7所示，時鐘分頻模塊產生三種時鐘，ARMCLK，HCLKX2，HCLK。時鐘分頻器包含兩部分，預分頻器組和后分頻器組，預分頻器包含一個1/2預分頻器和1/5預分頻器，這兩個分頻器是固定的不能被軟件配置，而后分頻器可以通過配置CLK_DIV0寄存器方式進行配置。當MISC_CON的SYNC667MHz位被設置時，兩個預分頻器同時工作，產生APLL的分頻經過預分頻器分頻的時鐘，如果APLL的FOUT輸出頻率為1.33GHz，預分頻器ARMCLK的輸出為667Mhz，預分頻器HCLK的輸出為266MHz。這樣經過分頻的時鐘可以通過CLK_DIV0寄存器進行配置。
我們打算將ARM內核時鐘設置為官方推薦的穩定的533MHz，讓APLL為AHB，APB輸出工作頻率。讓MPLL為UART等外設提供工作頻率，EPLL不工作。同時設置HCLKX2為266MHz，HCLK為133MHz，PCLK為66.5MHz，UART工作時鐘為66.5MHz。
1.選擇HCLKX2, HCLK, PCLK的時鐘源，由圖1-2可知其時鐘源可以通過OTHER[6]選擇是由DOUT_APLL還是MOUT_MPLL，我們選擇從DOUT_APLL。
ldrr0, =CLOCK_BASE;0x7e00f000
ldrr1, [r0, #OTHERS_OFFSET];選擇MPLL的時鐘源
movr2, #0x40
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #OTHERS_OFFSET]
nop
nop
nop
nop
;選擇CPU的同步工作模式
ldrr2, =0x80
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #OTHERS_OFFSET]
;測試是否已經工作在同步模式下
check_syncack
ldrr1, [r0, #OTHERS_OFFSET]
ldrr2, =0xf00
andr1, r1, r2
cmpr1, #0xf00
bnecheck_syncack
ldrr1, [r0, #OTHERS_OFFSET];選擇MPLL的時鐘源
movr2, #0x40
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #OTHERS_OFFSET]
nop
nop
nop
nop
;選擇CPU的同步工作模式
ldrr2, =0x80
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #OTHERS_OFFSET]
;測試是否已經工作在同步模式下
check_syncack
ldrr1, [r0, #OTHERS_OFFSET]
ldrr2, =0xf00
andr1, r1, r2
cmpr1, #0xf00
bnecheck_syncack
2.設置變頻鎖定時間，當系統時鐘修改之后要經過段LOCK時間
;設置變頻鎖定時間
movr1, #0xff00
orrr1, r1, #0xff
strr1, [r0, #APLL_LOCK_OFFSET]
strr1, [r0, #MPLL_LOCK_OFFSET]
strr1, [r0, #EPLL_LOCK_OFFSET]
movr1, #0xff00
orrr1, r1, #0xff
strr1, [r0, #APLL_LOCK_OFFSET]
strr1, [r0, #MPLL_LOCK_OFFSET]
strr1, [r0, #EPLL_LOCK_OFFSET]
3.設置ARMCLK, HCLKX2, HCLK, PCLK的分頻
各種頻率的關系如圖1-3所述：
APLL或MPLL產生的輸出頻率經過OTHER[6]選擇之后再經過MISC_CON[19]選擇是否被1/5分頻，產生的輸出頻率進入DIV_HCLKx2，根據CLK_DIV0的不同位設置HCLKX2，HCLK，PCLK，CLKJPEG，CLKSECUR的輸出頻率。其值設置情況如CLK_DIV0寄存器描述內容所述。
l我們將MPLL選擇DOUT_APLL，MISC_ON[19]不進行分頻，DOUT_APLL產生的時鐘（533MHz）直接進入到DIV_HCLKX2分頻器中。
l根據硬件手冊可知，HCLKX2的頻率固定為266MHz，所以HCLKX2_RATIO設置為0b1
lHCLK上掛接有內存，Mobile DDR內存最高工作在133MHz，所以HCLK最高主頻設置為HCLKX2的1/2，即：HCLK_RATIO = 0b1
l設置PCLK上的工作頻率為66.5MHz，即：PCLK_RATIO = 0b11
l設置ARM內核工作頻率為553MHz，即：ARM_RATIO = 0b0
l設置DOUT_MPLL為266MHz，為后面UART提供時鐘源，即：MPLL_RATIO = 0b0
l其它時鐘頻率保持默認值
; MPLL_RATIO = 0<<4, ARM_RATIO = 0
; DOUT_MPLL = MOUT_MPLL/(MPLL_RATIO + 1)
;即ARMCLK = DOUT_APLL / (ARM_RATIO + 1)
;即ARMCLK = 533MHz, DOUT_MPLL = 266MHz
; HCLKX2_RATIO = 1<<9 , HCLK_RATIO = 1<<8,PCLK_RATIO = 3<<12, HCLKX2IN = 533
;即HCLKX2 = HCLKX2IN / (HCLKX2_RATIO + 1) = 266
;即HCLK = HCLKX2 / (HCLK_RATIO + 1) = 133
;即PCLK = HCLKX2 / (PCLK_RATIO + 1) = 66.5
ldrr1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
bicr1, r1, #0xff00
bicr1, r1, #0xff
ldrr2, =0x3300
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
; DOUT_MPLL = MOUT_MPLL/(MPLL_RATIO + 1)
;即ARMCLK = DOUT_APLL / (ARM_RATIO + 1)
;即ARMCLK = 533MHz, DOUT_MPLL = 266MHz
; HCLKX2_RATIO = 1<<9 , HCLK_RATIO = 1<<8,PCLK_RATIO = 3<<12, HCLKX2IN = 533
;即HCLKX2 = HCLKX2IN / (HCLKX2_RATIO + 1) = 266
;即HCLK = HCLKX2 / (HCLK_RATIO + 1) = 133
;即PCLK = HCLKX2 / (PCLK_RATIO + 1) = 66.5
ldrr1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
bicr1, r1, #0xff00
bicr1, r1, #0xff
ldrr2, =0x3300
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]
4.設置UART工作時鐘
由圖1-6可知，通過設置CLK_SRC[1]選擇DOUT_MPLL的工作時鐘是否進行倍頻，通過設置CLK_DIV0[4]對時鐘進行分頻，再通過CLK_SRC[13]選擇UART的工作時鐘源，設置CLK_DIV2[19:16]位用于分頻UART工作時鐘。由前面可知DOUT_MPLL = 266MHz，UART選擇其作為自己工作時鐘源，則對其進行1/4分頻可以得到66.5MHz。
如下表可知：設置寄存器CLK_DIV2[19:16] = 0b11，同時還要設置CLK_SRC[13] = 0b1即可。
;設置UART串口的分頻數寄存器CLK_DIV2
ldrr1, [r0, #CLK_DIV2_OFFSET]
bicr1, r1, #0x70000
orrr1, r1, #0x30000;設置其值為3，即CLKUART = CLKUARTIN / 4
strr1, [r0, #CLK_DIV2_OFFSET]
ldrr1, [r0, #CLK_DIV2_OFFSET]
bicr1, r1, #0x70000
orrr1, r1, #0x30000;設置其值為3，即CLKUART = CLKUARTIN / 4
strr1, [r0, #CLK_DIV2_OFFSET]
5.使能APLL，EPLL鎖相環
根據硬件手冊上的說明設置APLL, EPLL的M,D,S分頻數。
APLL產生533MHz的FOUT_APLL
EPLL產生266MHz的MOUT_EPLL
;使能APLL鎖相環，配置M,D,S分頻數, according to Datasheet FOUT_APLL = 533 then
; APLL_EN = 1<<31, MDIV = 266<<16, PDIV = 3<<8, SDIV = 1
ldrr1, = 0x810a0301
strr1, [r0, #APLL_CON_OFFSET]
;使能MPLL鎖相環，配置M,D,S分頻數
; MPLL_EN = 1<<31, MDIV = 266<<16, PDIV = 3<<8, SDIV = 2
ldrr1, = 0x810a0302
strr1, [r0, #MPLL_CON_OFFSET]
; APLL_EN = 1<<31, MDIV = 266<<16, PDIV = 3<<8, SDIV = 1
ldrr1, = 0x810a0301
strr1, [r0, #APLL_CON_OFFSET]
;使能MPLL鎖相環，配置M,D,S分頻數
; MPLL_EN = 1<<31, MDIV = 266<<16, PDIV = 3<<8, SDIV = 2
ldrr1, = 0x810a0302
strr1, [r0, #MPLL_CON_OFFSET]
6.設置對應時鐘源寄存器，為各種外設提供時鐘頻率
; UART_SEL = 0b1
; MPLL_SEL = 0b1, APLL_SEL = 0b1
ldrr1, [r0, #CLK_SRC_OFFSET]
ldrr2, =0x2005;同時設置UART的時鐘源來自MPLL
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #CLK_SRC_OFFSET]
; MPLL_SEL = 0b1, APLL_SEL = 0b1
ldrr1, [r0, #CLK_SRC_OFFSET]
ldrr2, =0x2005;同時設置UART的時鐘源來自MPLL
orrr1, r1, r2
strr1, [r0, #CLK_SRC_OFFSET]
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