六、系统时钟和定时器

6.1 介绍

　　CPU 的时钟控制逻辑既可以外接晶振，然后通过内部电路产生时钟源；也可以直接使用外部提供的时钟源，它们通过引脚的设置来选择。S3C2440A有两个锁相环，（MPLL）一个用于FCLK、PCLK和HCLK，（UPLL）另一个用于USB模块（48MHZ）。时钟控制逻辑给整个芯片提供三种时钟：

FCLK：用于CPU 核

HCLK：用于 AHB 总线上设备，比如CPU核、存储器控制器、中断控制器、LCD控制器、DMA 和 USB 主机模块等

PCLK：用于 APB 总线上的设备，比如 WATCHDOG、IIS、IIC、PWM 定时器、MMC 接口、ADC、UART、GPIO、RTC 和 SPI

　　AHB（Advanced High performance Bus）总线主要用于高性能模块（比如CPU、DMA 和 DSP 等）之间的连接；APB（Advanced Peripheral Bus）总线主要用于低带宽的周边外设之间的连接，比如 UART、IIC 等

　　MPLL在1.3V电压的情况下，产生的最大时钟为 400 MHZ，UPLL 固定产生 48 MHZ 的时钟供 USB 使用

　　JZ2440 的时钟电路图如下：

　　

1 /*
2  * init.c: 进行一些初始化
3  */
4
5 #include "s3c24xx.h"
6
7 void disable_watch_dog(void);
8 void clock_init(void);
9 void memsetup(void);
10 void copy_steppingstone_to_sdram(void);
11 void init_led(void);
12 void timer0_init(void);
13 void init_irq(void);
14
15 /*
16  * 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启
17  */
18 void disable_watch_dog(void)
19 {
20     WTCON = 0;  // 关闭WATCHDOG很简单，往这个寄存器写0即可
21 }
22
23 #define S3C2410_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
24 #define S3C2440_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
25 /*
26  * 对于MPLLCON寄存器，[19:12]为MDIV，[9:4]为PDIV，[1:0]为SDIV
27  * 有如下计算公式：
28  *  S3C2410: MPLL(FCLK) = (m * Fin)/(p * 2^s)
29  *  S3C2410: MPLL(FCLK) = (2 * m * Fin)/(p * 2^s)
30  *  其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV
31  * 对于本开发板，Fin = 12MHz
32  * 设置CLKDIVN，令分频比为：FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4，
33  * FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz
34  */
35 void clock_init(void)
36 {
37     // LOCKTIME = 0x00ffffff;   // 使用默认值即可
38     CLKDIVN  = 0x03;            // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1
39
40     /* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
41 __asm__(
42     "mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"        /* 读出控制寄存器 */
43     "orr    r1, r1, #0xc0000000\n"          /* 设置为“asynchronous bus mode” */
44     "mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"        /* 写入控制寄存器 */
45     );
46
47     /* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
48     if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
49     {
50         MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ;  /* 现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
51     }
52     else
53     {
54         MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ;  /* 现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
55     }
56 }
57
58 /*
59  * 设置存储控制器以使用SDRAM
60  */
61 void memsetup(void)
62 {
63     volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;
64
65     /* 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
66      * 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
67      * SDRAM之前就可以在steppingstone中运行
68      */
69     /* 存储控制器13个寄存器的值 */
70     p[0] = 0x22011110;     //BWSCON
71     p[1] = 0x00000700;     //BANKCON0
72     p[2] = 0x00000700;     //BANKCON1
73     p[3] = 0x00000700;     //BANKCON2
74     p[4] = 0x00000700;     //BANKCON3
75     p[5] = 0x00000700;     //BANKCON4
76     p[6] = 0x00000700;     //BANKCON5
77     p[7] = 0x00018005;     //BANKCON6
78     p[8] = 0x00018005;     //BANKCON7
79
80     /* REFRESH,
81      * HCLK=12MHz:  0x008C07A3,
82      * HCLK=100MHz: 0x008C04F4
83      */
84     p[9]  = 0x008C04F4;
85     p[10] = 0x000000B1;     //BANKSIZE
86     p[11] = 0x00000030;     //MRSRB6
87     p[12] = 0x00000030;     //MRSRB7
88 }
89
90 void copy_steppingstone_to_sdram(void)
91 {
92     unsigned int *pdwSrc  = (unsigned int *)0;
93     unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30000000;
94
95     while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)
96     {
97         *pdwDest = *pdwSrc;
98         pdwDest++;
99         pdwSrc++;
100     }
101 }
102
103 /*
104  * LED1-4对应GPB5、GPB6、GPB7、GPB8
105  */
106 #define GPB5_out        (1<<(5*2))      // LED1
107 #define GPB6_out        (1<<(6*2))      // LED2
108 #define GPB7_out        (1<<(7*2))      // LED3
109 #define GPB8_out        (1<<(8*2))      // LED4
110
111 #define GPFCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
112
113 #define    GPF4_out    (1<<(4*2))
114 #define    GPF5_out    (1<<(5*2))
115 #define    GPF6_out    (1<<(6*2))
116
117
118 /*
119  * K1-K4对应GPG11、GPG3、GPF2、GPF3
120  */
121 #define GPG11_eint      (2<<(11*2))     // K1,EINT19
122 #define GPG3_eint       (2<<(3*2))      // K2,EINT11
123 #define GPF3_eint       (2<<(3*2))      // K3,EINT3
124 #define GPF2_eint       (2<<(2*2))      // K4,EINT2
125
126 void init_led(void)
127 {
128     GPFCON = GPF4_out|GPF5_out|GPF6_out;        // 将LED1,2,4对应的GPF4/5/6三个引脚设为输出
129 }
130
131 /*
132  * Timer input clock Frequency = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value}
133  * {prescaler value} = 0~255
134  * {divider value} = 2, 4, 8, 16
135  * 本实验的Timer0的时钟频率=100MHz/(99+1)/(16)=62500Hz
136  * 设置Timer0 0.5秒钟触发一次中断：
137  */
138 void timer0_init(void)
139 {
140     TCFG0  = 99;        // 预分频器0 = 99
141     TCFG1  = 0x03;      // 选择16分频
142     TCNTB0 = 31250;     // 0.5秒钟触发一次中断
143     TCON   |= (1<<1);   // 手动更新
144     TCON   = 0x09;      // 自动加载，清“手动更新”位，启动定时器0
145 }
146
147 /*
148  * 定时器0中断使能
149  */
150 void init_irq(void)
151 {
152     // 定时器0中断使能
153     INTMSK   &= (~(1<<10));
154 }

View Code
　　interrupt.h

1 void EINT_Handle();

　　interrupt.c

1 #include "s3c24xx.h"
2
3 void Timer0_Handle(void)
4 {
5     /*
6      * 每次中断令4个LED改变状态
7      */
8     if(INTOFFSET == 10)
9     {
10         GPFDAT = ~(GPFDAT & (0x7 << 4));
11     }
12     //清中断
13     SRCPND = 1 << INTOFFSET;
14     INTPND = INTPND;
15 }

　　main.c

1 int main(void)
2 {
3     while(1);
4     return 0;
5 }

　　Makefile

objs := head.o init.o interrupt.o main.o

timer.bin: $(objs)
arm-linux-ld -Ttimer.lds -o timer_linux $^
arm-linux-objcopy -O binary -S timer_linux $@
arm-linux-objdump -D -m arm timer_linux > timer.dis

%.o:%.c
arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

%.o:%.S
arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

clean:
rm -f timer.bin timer_linux timer.dis *.o