JZ2440开发板:修改ARM芯片时钟(学习笔记)

时间:2022-08-29 03:41:03

  想要修改ARM芯片的时钟,需要去查询芯片手册和原理图,获取相关的信息(见下方图片)

首先来看时钟的结构图

JZ2440开发板:修改ARM芯片时钟(学习笔记)


根据结构图可以看出,时钟源有两种选择:1. XTIpll和XTOpll所连接的晶振

                   2. EXTCLK引脚外接一个时钟源


OM[3:2]用来选择到底使用哪个时钟源

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再查看原理图,可以发现:OM3和OM2硬件上都是接GND,所以可以知道:采用12MHz晶振作为时钟源

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阅读芯片手册,还可以查询到其他寄存器的相关信息,见下图:

JZ2440开发板:修改ARM芯片时钟(学习笔记)

JZ2440内部使用三种时钟:

            FCLK: 用于ARM920T芯片,即CPU

            HCLK:通过AHB总线,提供给ARM920T芯片、内存控制器,中断控制器,LCD控制器等等

            PCLK:   通过APB总线,提供给一些外围设备使用,如WDT,IIS,I2C等等


FCLK通过HDIVN分频得到HCLK,通过PDIVN分频得到PCLK,这里设置FCLK:HCLK:PCLK=400MHz : 100MHz : 50Hz

   1、修改MPLLCON寄存器中MDIV ,PDIV ,SDIV的值为92 ,1 ,1,可以得到FCLK为400MHz

   2、修改CLKDIVN中,HDIVN和PDIVN分别为0b10和1,使得HCLK=FCLK/4 , PCLK=HCLK/2

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阅读芯片手册中,晶振作为时钟源的时序图,可以发现,当配置PLL时,会有一个LOCKTIME时间,用来等待输出的FCLK频率稳定

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在这里,不对LOCKTIME进行修改,仍然使用它的默认值0xFFFFFFFF

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继续阅读芯片手册,有一个备注信息:

    当HDIVN不是0且CPU工作于快速总线模式的时候,CPU会采用HCLK作为它的时钟频率,

    因此如果想让HDIVN修改后,CPU采用FCLK,必须添加下方代码,让CPU工作于异步模式 

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

【代码  #R1_nF:OR:R1_iA 的意思】———— 点我

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对时钟修改的分析就大致差不多了,接下来写汇编文件实现要求

.text
.global _start _start: /* 关闭看门狗,如果不关闭,系统会自动重启 */
ldr r0,=0x53000000
ldr r1,=
str r1,[r0]
/* 修改时钟,FCLK=400MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */ /* 设置配置MPLL时的LOCKTIME时间为默认值 */
ldr r0,=0x4c000000
ldr r1,=0xFFFFFFFF
str r1,[r0] /* 设置FCLK:HCLK:PCLK=8:2:1 */
ldr r0,=0x4c000014
ldr r1,=0x5
str r1,[r0] /* 设置CPU工作于异步模式
** 如果不作此设置,当HDIVN不是0时,CPU会采用HCLK的频率而不是采用FCLK的频率
*/
mrc p15,,r0,c1,c0,
orr r0,r0,#0xc0000000 // #R1_nF:OR:R1_iA等价于#0xc0000000
mcr p15,,r0,c1,c0, /* 设置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,=(<<)|(<<)|(<<)
str r1,[r0]
/* 设置好PLL之后,就会锁定lock time,直到PLL稳定输出 */
/* cpu会工作于新的频率FCLK /* 判断是nor启动还是nand启动
** 先把0地址原来的值读取出来,保存到r0寄存器中
** 再把0写入0地址对应的内存单元,之后读取0地址内存单元的值
** 如果读取出来的值与原来的值不一致,说明是nor启动
** 如果读取出来的值与原来的值一致,说明是nand启动,此时需要修改栈的地址
*/ mov r1,#
ldr r0,[r1] // 读取原来的值,备份一下
str r1,[r1] // 把0写入0地址
ldr r2,[r1] // 读取0地址新的值
cmp r2,r0 // 如果r0和r2的值一样,说明是nand启动,此时修改sp的值 /* 设置栈:sp */ ldr sp,=0x40000000+ // 先默认nor启动//
moveq sp,# // 如果r2=r1,把4096传给sp,改为nand启动
streq r0,[r1] // 如果r2=r1,恢复0地址原来的值
bl main // 跳转到main函数
halt:
b halt // 不停的跳转到halt,相当于死循环,方便观察效果

另外再附上JZ2440开发板3盏LED灯循环点亮的C程序(和按键点亮LED灯需要知道的知识差不多,这里不再作分析),用来观察时钟修改后的效果

#include "s3c2440_soc.h"
void delay(volatile int d) //延时函数
{
while(d--);
}
int main(void)
{
/*设置GPFCON的GPF4/5/6,让它们变成输出引脚*/
GPFCON &=~((<<)|(<<)|(<<)); //先让GPFCON的GPF4/5/6清零
GPFCON |=((<<)|(<<)|(<<)); //配置好GPFCON的GPF4/5/6,让它们变成输出引脚 /*循环点亮3盏灯*/
int val=,tmp; //val取值范围0b000~0b111,刚好三盏灯
while()
{ tmp=~val; //因为val为0的时候,灯会由亮到灭,所以这里需要取反,才能让灯从灭到亮
tmp &=; //只需要三位的值就好了
GPFDAT &=~(<<); //GPFDAT寄存器先清零,因为是4,5,6位,所以这里7左移4位就可以
GPFDAT |=(tmp<<);
delay(); //加上一个延时,不然灯切换太快了,看不出来
val++;
if(val==)
{
val=;
}
} return ;
}

上传到 linux,编译得到 led.bin文件,烧写到开发板之后,发现LED灯切换得比以前快多了,因为CPU是400MHz了,ARM芯片时钟修改成功。