JZ2440开发板：修改ARM芯片时钟(学习笔记)

　　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

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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

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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

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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

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,=0
    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 p15,0,r0,c1,c0,0
    orr r0,r0,#0xc0000000    // #R1_nF:OR:R1_iA等价于#0xc0000000
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 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,=(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
    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,#0
    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+4096 // 先默认nor启动//
    moveq sp,#4096    // 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 &=~((3<<8)|(3<<10)|(3<<12));                        //先让GPFCON的GPF4/5/6清零
    GPFCON |=((1<<8)|(1<<10)|(1<<12));                        //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=0,tmp;                                  //val取值范围0b000~0b111，刚好三盏灯
    while(1)
    {

        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 &=7;                                     //只需要三位的值就好了
        GPFDAT &=~(7<<4);                            //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<<4);
        delay(100000);                            //加上一个延时，不然灯切换太快了，看不出来
        val++;
        if(val==8)
            {
                val=0;
            }
    }
    
    return 0;
}

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。

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