系统时钟,
台式机CPU可以跑:1GB 、2GB的赫兹的频率,而我们买的内存跑的频率可能只有133MB赫兹;
同样的道理,对于2440的开发板的CPU可以达到400M HZ,而SDRAM的频率范围为:100M-133M HZ,而URAR的频率为 50M HZ;
CPU、SDRAM、UART的频率的分别叫:FCLK、HCLK、PCLK;
2440的结构是一个SOC(System on chip)的结构;
2440接的晶振的频率是12M,那么怎么把频率提高到400M或其他频率;显然得通过设置某些寄存器来提高频率,这些寄存器叫PLL;所谓提高这些系统时钟,就是设置这些PLL寄存器,然后通过分频给SDARM、UART、也可以不分;
怎么设置FCLK、HCLK、PCLK?
晶振通过PLL变成很高的频率,得把这个很高的频率分频;
从上图可知:至少需要三个寄存器,一个锁定时间的寄存器、需要一个PLL寄存器、分频寄存器;
接着开始看代码,head.S文件代码如下:
@******************************************************************************
@ File:head.S
@ 功能:设置SDRAM,将程序复制到SDRAM,然后跳到SDRAM继续执行
@******************************************************************************
.extern main
.text
.global _start
_start:
Reset:
ldr sp, =4096 @ 设置栈指针,以下都是C函数,调用前需要设好栈
bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启
// bl是位置无关码,相当于:PCnew = PC + 偏移
// PCnew = (4+8) + 0x28 = 0x34
ldr pc, =disable_watch_dog
bl clock_init @ 设置MPLL,改变FCLK、HCLK、PCLK
bl memsetup @ 设置存储控制器以使用SDRAM
bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中
ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行
on_sdram:
ldr sp, =0x34000000 @ 设置栈指针
ldr lr, =halt_loop @ 设置返回地址
ldr pc, =main @ 调用main函数
halt_loop:
b halt_loop
重点看一下bl clock_init
初始化时钟的代码,位于init.c文件中,init.c代码如下:
/*
* init.c: 进行一些初始化
*/
#include "s3c24xx.h"
void disable_watch_dog(void);
void clock_init(void);
void memsetup(void);
void copy_steppingstone_to_sdram(void);
/*
* 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启
*/
void disable_watch_dog(void)
{
WTCON = 0; // 关闭WATCHDOG很简单,往这个寄存器写0即可
}
#define S3C2410_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
#define S3C2440_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
/*
* 对于MPLLCON寄存器,[19:12]为MDIV,[9:4]为PDIV,[1:0]为SDIV
* 有如下计算公式:
* S3C2410: MPLL(FCLK) = (m * Fin)/(p * 2^s)
* S3C2440: MPLL(FCLK) = (2 * m * Fin)/(p * 2^s)
* 其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV
* 对于本开发板,Fin = 12MHz
* 设置CLKDIVN,令分频比为:FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4,
* FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz
*/
void clock_init(void)
{
// LOCKTIME = 0x00ffffff; // 使用默认值即可
CLKDIVN = 0x03; // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1
/* 如果HDIVN非0,CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
__asm__(
"mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* 读出控制寄存器 */
"orr r1, r1, #0xc0000000\n" /* 设置为“asynchronous bus mode” */
"mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* 写入控制寄存器 */
);
/* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
{
MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ; /* 现在,FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
else
{
MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ; /* 现在,FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
}
/*
* 设置存储控制器以使用SDRAM
*/
void memsetup(void)
{
volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;
/* 这个函数之所以这样赋值,而不是像前面的实验(比如mmu实验)那样将配置值
* 写在数组中,是因为要生成”位置无关的代码”,使得这个函数可以在被复制到
* SDRAM之前就可以在steppingstone中运行
*/
/* 存储控制器13个寄存器的值 */
p[0] = 0x22011110; //BWSCON
p[1] = 0x00000700; //BANKCON0
p[2] = 0x00000700; //BANKCON1
p[3] = 0x00000700; //BANKCON2
p[4] = 0x00000700; //BANKCON3
p[5] = 0x00000700; //BANKCON4
p[6] = 0x00000700; //BANKCON5
p[7] = 0x00018005; //BANKCON6
p[8] = 0x00018005; //BANKCON7
/* REFRESH,
* HCLK=12MHz: 0x008C07A3,
* HCLK=100MHz: 0x008C04F4
*/
p[9] = 0x008C04F4;
p[10] = 0x000000B1; //BANKSIZE
p[11] = 0x00000030; //MRSRB6
p[12] = 0x00000030; //MRSRB7
}
void copy_steppingstone_to_sdram(void)
{
unsigned int *pdwSrc = (unsigned int *)0;
unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30000000;
while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)
{
*pdwDest = *pdwSrc;
pdwDest++;
pdwSrc++;
}
}
其中// LOCKTIME = 0x00ffffff; // 使用默认值即可
就是我们的锁定时间。
接着利用CLKDIVN = 0x03; // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1
进行分频
接着设置MPLL频率:
/* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
{
MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ; /* 现在,FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
else
{
MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ; /* 现在,FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
时钟初始化以后,CPU的时钟频率这里变成了200M Hz;
时钟设置完以后,我们想使用串口。
在PC机怎么用串口?
1,确定用哪一个串口
2,设置波特率,是否是使用流控
3,打开设备
4,发送、接收
同理在2330使用串口的步骤:
1,初始化,设置波特率、流控;把引脚设置为URAT模式;
接着看一下与串口相关的代码,在main.c中的有有一个串口初始化函数;main.c文件代码如下:
#include "serial.h"
int main()
{
unsigned char c;
uart0_init(); // 波特率115200,8N1(8个数据位,无校验位,1个停止位)
while(1)
{
// 从串口接收数据后,判断其是否数字或子母,若是则加1后输出
c = getc();
if (isDigit(c) || isLetter(c))
putc(c+1);
}
return 0;
}
serial.c文件码如下:
#include "s3c24xx.h"
#include "serial.h"
#define TXD0READY (1<<2)
#define RXD0READY (1)
#define PCLK 50000000 // init.c中的clock_init函数设置PCLK为50MHz
#define UART_CLK PCLK // UART0的时钟源设为PCLK
#define UART_BAUD_RATE 115200 // 波特率
#define UART_BRD ((UART_CLK / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)
/*
* 初始化UART0
* 115200,8N1,无流控
*/
void uart0_init(void)
{
GPHCON |= 0xa0; // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0
GPHUP = 0x0c; // GPH2,GPH3内部上拉
ULCON0 = 0x03; // 8N1(8个数据位,无较验,1个停止位)
UCON0 = 0x05; // 查询方式,UART时钟源为PCLK
UFCON0 = 0x00; // 不使用FIFO
UMCON0 = 0x00; // 不使用流控
UBRDIV0 = UART_BRD; // 波特率为115200
}
/*
* 发送一个字符
*/
void putc(unsigned char c)
{
/* 等待,直到发送缓冲区中的数据已经全部发送出去 */
while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY));
/* 向UTXH0寄存器中写入数据,UART即自动将它发送出去 */
UTXH0 = c;
}
/*
* 接收字符
*/
unsigned char getc(void)
{
/* 等待,直到接收缓冲区中的有数据 */
while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY));
/* 直接读取URXH0寄存器,即可获得接收到的数据 */
return URXH0;
}
/*
* 判断一个字符是否数字
*/
int isDigit(unsigned char c)
{
if (c >= '0' && c <= '9')
return 1;
else
return 0;
}
/*
* 判断一个字符是否英文字母
*/
int isLetter(unsigned char c)
{
if (c >= 'a' && c <= 'z')
return 1;
else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
return 1;
else
return 0;
}
其中GPHCON |= 0xa0; // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0
GPHUP = 0x0c; // GPH2,GPH3内部上拉
表示设置串口的用途(收/发),以及上拉。
具体设置的值需要参考2440芯片手册。
初始化串口以后,就可以收发数据了。所谓的发数据,就是把要发送的数据写到某个寄存器里面,2440会自动的将这个寄存器的数据发送出去。所谓的接收数据,2440会自动的接收数据,我们只需要读取某个寄存器即可。怎么知道发送数据成功或接收数据成功,我们需要读取某些状态寄存器。
在main函数中:
while(1)
{
// 从串口接收数据后,判断其是否数字或子母,若是则加1后输出
c = getc();
if (isDigit(c) || isLetter(c))
putc(c+1);
}
接收串口的数据代码如下:
/*
* 接收字符
*/
unsigned char getc(void)
{
/* 等待,直到接收缓冲区中的有数据 */
while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY));
/* 直接读取URXH0寄存器,即可获得接收到的数据 */
return URXH0;
}
先读取状态寄存的状态,判断是否有数据?
串口的发送数据代码如下:
/*
* 发送一个字符
*/
void putc(unsigned char c)
{
/* 等待,直到发送缓冲区中的数据已经全部发送出去 */
while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY));
/* 向UTXH0寄存器中写入数据,UART即自动将它发送出去 */
UTXH0 = c;
}
从以上代码可以看出,我们只需要将数据放到UTXH0寄存里面,2440会自动将串口的数据发送出去。
在makefile里面引入了一个链接脚本,它的代码如下:
位置无关码(难点):
以前一个程序应该存在什么,取决于链接脚本里面给定的地址(0x3000,0000)。
由于我们的硬件机制,一开始的片内内存的地址会为0,在这里初始化SDARM、关看门狗、把自己拷贝到SDARM中去。
位置无关码
bl的含义就是:新的PC值等于当前PC值+偏移
位置相关码::新的PC值 可能等于0x3000,0000;