ARM系统时钟（S3C2440）

参考韦东山嵌入式
S3C2440有三种时钟：FCLK HCLK PCLK
FCLK: CPU
HCLK :内存芯片，网卡等
PCLK :UART，定时器等
设置这三种时钟的方式：晶振通过PLL，达到一个很高的频率FCLK ，然后将FCLK 分频,以达到想要的HCLK PCLK;
下图是S3C2440CPU，系统刚上电时cpu运行的频率FCLK等于晶振OSC的频率,通过PLL设置，FCLK达到一个新的很高的频率。图中有一个锁定时间，在锁定时间内，cpu停止运行，当频率稳定后，CPU再次开始以新的频率运行。
通过上面的表述，需要对PLL进行设置：
  ①锁定时间：LOCKTIME 寄存器
  ②PLL寄存器：MPLLCON 通过这个寄存器，设置MPLL(FCLK)寄存器的值
  ②分频寄存器：CLKDIVN 设置HCLK PCLK寄存器的值

/*
 * 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)
 *  S3C2410: 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
 */

如下是启动代码以及时钟初始化代码：

@******************************************************************************
@ File：head.S
@ 功能：初始化，设置中断模式、系统模式的栈，设置好中断处理函数
@******************************************************************************       
   
.extern     main
.text 
.global _start 
_start:
@******************************************************************************       
@ 中断向量，本程序中，除Reset和HandleIRQ外，其它异常都没有使用
@******************************************************************************       
    b   Reset

@ 0x04: 未定义指令中止模式的向量地址
HandleUndef:
    b   HandleUndef 
 
@ 0x08: 管理模式的向量地址，通过SWI指令进入此模式
HandleSWI:
    b   HandleSWI

@ 0x0c: 指令预取终止导致的异常的向量地址
HandlePrefetchAbort:
    b   HandlePrefetchAbort

@ 0x10: 数据访问终止导致的异常的向量地址
HandleDataAbort:
    b   HandleDataAbort

@ 0x14: 保留
HandleNotUsed:
    b   HandleNotUsed

@ 0x18: 中断模式的向量地址
    b   HandleIRQ

@ 0x1c: 快中断模式的向量地址
HandleFIQ:
    b   HandleFIQ

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  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:
    msr cpsr_c, #0xd2       @ 进入中断模式
    ldr sp, =4096           @ 设置中断模式栈指针

    msr cpsr_c, #0xdf       @ 进入系统模式
    ldr sp, =0x34000000     @ 设置系统模式栈指针，

    bl  init_led            @ 初始化LED的GPIO管脚
    bl  timer0_init         @ 初始化定时器0   
    bl  init_irq            @ 调用中断初始化函数，在init.c中
    msr cpsr_c, #0x5f       @ 设置I-bit=0，开IRQ中断
    
    ldr lr, =halt_loop      @ 设置返回地址
    ldr pc, =main           @ 调用main函数
halt_loop:
    b   halt_loop

HandleIRQ:
    sub lr, lr, #4                  @ 计算返回地址
    stmdb   sp!,    { r0-r12,lr }   @ 保存使用到的寄存器
                                    @ 注意，此时的sp是中断模式的sp
                                    @ 初始值是上面设置的4096
    
    ldr lr, =int_return             @ 设置调用ISR即EINT_Handle函数后的返回地址  
    ldr pc, =Timer0_Handle          @ 调用中断服务函数，在interrupt.c中
int_return:
    ldmia   sp!,    { r0-r12,pc }^  @ 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr

其中clock_init 是c代码实现，如下：

#define S3C2410_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
#define S3C2440_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
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 */
    }       
}

下图是芯片手册中对相关寄存器的说明：
1、锁定时间寄存器（LOCKTIME）

2、PLL控制寄存器

3、分频寄存器