I.MX6U 的时钟系统 和 主频设置

一。7 路 PLL 时钟源

ARM_PLL（PLL1）

此路 PLL 是供 ARM 内核使用的， ARM 内核时钟就是由此 PLL 生成的，此 PLL 通过编程的方式最高可倍频到 1.3GHz。

528_PLL(PLL2)

，此路 PLL 也叫做 System_PLL，此路 PLL 是固定的 22 倍频，不可编程修改。因此，此路 PLL 时钟=24MHz * 22 = 528MHz，这也是为什么此 PLL 叫做 528_PLL 的原因。此 PLL 分出了 4 路 PFD，分别为： PLL2_PFD0~PLL2_PFD3，这 4 路 PFD 和 528_PLL 共同作为其它很多外设的根时钟源。通常 528_PLL 和这 4 路 PFD 是 I.MX6U 内部系统总线的时钟源，比如内处理逻辑单元、 DDR 接口、 NAND/NOR 接口等等。

USB1_PLL(PLL3)

，此路 PLL 主要用于 USBPHY，此 PLL 也有四路 PFD，为：PLL3_PFD0~PLL3_PFD3， USB1_PLL 是固定的 20 倍频，因此 USB1_PLL=24MHz *20=480MHz。USB1_PLL虽然主要用于USB1PHY，但是其和四路PFD同样也可以作为其他外设的根时钟源。

USB2_PLL(PLL7

没有写错！就是 PLL7，虽然序号标为 4，但是实际是 PLL7)，看名字就知道此路PLL是给USB2PHY使用的。同样的，此路PLL固定为20倍频，因此也是480MHz。

ENET_PLL(PLL6)

,此路 PLL 固定为 20+5/6 倍频，因此 ENET_PLL=24MHz * (20+5/6)= 500MHz。此路 PLL 用于生成网络所需的时钟，可以在此 PLL 的基础上生成 25/50/100/125MHz的网络时钟。

VIDEO_PLL(PLL5)

,此路 PLL 用于显示相关的外设，比如 LCD，此路 PLL 的倍频可以调整， PLL 的输出范围在 650MHz~1300MHz。此路 PLL 在最终输出的时候还可以进行分频，可选 1/2/4/8/16 分频。

AUDIO_PLL(PLL4)

此路 PLL 用于音频相关的外设，此路 PLL 的倍频可以调整， PLL的输出范围同样也是 650MHz~1300MHz，此路 PLL 在最终输出的时候也可以进行分频，可选1/2/4 分频。

2.时钟树简介

一共有三部分： CLOCK_SWITCHER、 CLOCK ROOT GENERATOR 和SYSTEM CLOCKS。其中左边的 CLOCK_SWITCHER 就是我们上一小节讲解的那 7 路 PLL 和8 路 PFD，右边的 SYSTEM CLOCKS 就是芯片外设，中间的 CLOCK ROOT GENERATOR 是最复杂的！这一部分就像“月老”一样， 给左边的CLOCK_SWITCHER和右边的SYSTEM CLOCKS进行牵线搭桥。外设时钟源是有多路可以选择的， CLOCK ROOT GENERATOR 就负责从 7 路PLL 和 8 路 PFD 中选择合适的时钟源给外设使用。

设置外设的时钟频率 （e.g:ESAI时钟源)

①、此部分是时钟源选择器， ESAI 有 4 个可选的时钟源： PLL4、 PLL5、 PLL3_PFD2 和pll3_sw_clk 。 具 体 选 择 哪 一 路 作 为 ESAI 的 时 钟 源 是 由 寄 存 器 CCM->CSCMR2 的ESAI_CLK_SEL 位来决定的，用户可以自由配置。

②、此部分是 ESAI 时钟的前级分频，分频值由寄存器 CCM_CS1CDR 的 ESAI_CLK_PRED来确定的，可设置 1~8 分频，假如现在 PLL4=650MHz，我们选择 PLL4 作为 ESAI 时钟，前级分频选择 2 分频，那么此时的时钟就是 650/2=325MHz。
③、此部分又是一个分频器，对②中输出的时钟进一步分频，分频值由寄存器CCM_CS1CDR 的 ESAI_CLK_PODF 来决定，可设置 1~8 分频。假如我们设置为 8 分频的话，经过此分频器以后的时钟就是 325/8=40.625MHz。因此最终进入到 ESAI 外设的时钟就是40.625MHz。

3.内核时钟设置

①、内核时钟源来自于 PLL1，假如此时 PLL1 为 996MHz。
②、通过寄存器 CCM_CACRR 的 ARM_PODF 位对 PLL1 进行分频，可选择 1/2/4/8 分频，假如我们选择 2 分频，那么经过分频以后的时钟频率是 996/2=498MHz。
③、大家不要被此处的 2 分频给骗了，此处没有进行 2 分频(我就被这个 2 分频骗了好久，主频一直配置不正确！ )。
④、经过第②步 2 分频以后的 498MHz 就是 ARM 的内核时钟，也就是 I.MX6U 的主频。

假如我们要设置内核主频为 528MHz，那么 PLL1 可以设置为1056MHz，寄存器 CCM_CACRR 的 ARM_PODF 位设置为 2 分频即可。同理，如果要将主频设置为 696MHz，那么 PLL1 就可以设置为 696MHz， CCM_CACRR 的 ARM_PODF 设置为 1 分频即可。现在问题很清晰了，寄存器 CCM_CACCR 的 ARM_PODF 位很好设置， PLL1 的频率可以通过寄存器 CCM_ANALOG_PLL_ARMn 来设置。接下来详细的看一下 CCM_CACRR 和CCM_ANALOG_PLL_ARMn 这两个寄存器， CCM_CACRR 寄存器结构如图所示

寄存器 CCM_CACRR 只有 ARM_PODF 位，可以设置为 0-7，分别对应 1~8 分频。如果要设置为2分频的话CCM_CACCR就要设置为1。再来看一下寄存器CCM_ANALOG_PLL_ARMn


在寄存器 CCM_ANALOG_PLL_ARMn 中重要的位如下：
ENABLE: 时钟输出使能位，此位设置为 1 使能 PLL1 输出，如果设置为 0 的话就关闭 PLL1输出。
DIV_SELECT: 此位设置 PLL1 的输出频率，可设置范围为： 54~108， *PLL1 CLK = Fin div_seclec/2.0， Fin=24MHz。如果 PLL1 要输出 1056MHz 的话， div_select 就要设置为 88。在修改 PLL1 时钟频率的时候我们需要先将内核时钟源改为其他的时钟源， PLL1 可选择的
时钟源如图 16.1.4.4 所示：

①、 pll1_sw_clk 也就是 PLL1 的最终输出频率。
②、此处是一个选择器，选择 pll1_sw_clk 的时钟源，由寄存器 CCM_CCSR 的PLL1_SW_CLK_SEL 位决定 pll1_sw_clk 是选择 pll1_main_clk 还是 step_clk。正常情况下应该选择 pll1_main_clk，但是如果要对 pll1_main_clk(PLL1)的频率进行调整的话，比如我们要设置PLL1=1056MHz，此时就要先将 pll1_sw_clk 切换到 step_clk 上。等 pll1_main_clk 调整完成以后再切换回来。
③、此处也是一个选择器，选择 step_clk 的时钟源，由寄存器 CCM_CCSR 的 STEP_SEL 位来决定 step_clk 是选择 osc_clk 还是 secondary_clk。一般选择 osc_clk，也就是 24MHz 的晶振。

寄存器 CCM_CCSR 我们只用到了 STEP_SEL、 PLL1_SW_CLK_SEL 这两个位，一个是用来选择 step_clk 时钟源的，一个是用来选择 pll1_sw_clk 时钟源的。到这里，修改 I.MX6U 主频的步骤就很清晰了，修改步骤如下：
①、 设置寄存器 CCSR 的 STEP_SEL 位，设置 step_clk 的时钟源为 24M 的晶振。
② 、设置寄存器 CCSR 的 PLL1_SW_CLK_SEL 位，设置 pll1_sw_clk 的时钟源为step_clk=24MHz，通过这一步我们就将 I.MX6U 的主频先设置为 24MHz，直接来自于外部的24M 晶振。
③、设置寄存器 CCM_ANALOG_PLL_ARMn，将 pll1_main_clk(PLL1)设置为 1056MHz。
④、设置寄存器 CCSR 的 PLL1_SW_CLK_SEL 位，重新将 pll1_sw_clk 的时钟源切换回pll1_main_clk，切换回来以后的 pll1_sw_clk 就等于 1056MHz。
⑤、最后设置寄存器 CCM_CACRR 的 ARM_PODF 为 2 分频， I.MX6U 的内核主频就为1056/2=528MHz。