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1、7.1 S3C2440時(shí)鐘系統(tǒng)7.1.1 時(shí)鐘系統(tǒng)概述北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 時(shí)鐘源：產(chǎn)生固定頻率的高低電平變化信號(hào)；MPLL為主時(shí)鐘鎖相環(huán)，UPLL為USB時(shí)鐘鎖相環(huán)；鎖相環(huán)：時(shí)鐘信號(hào)頻率倍頻變換電路，將低頻變?yōu)楦哳l信號(hào)；第1頁(yè)/共25頁(yè)北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 MPLL：將時(shí)鐘源輸入倍頻得到FCLK；時(shí)鐘分頻器：將FLCK、UPLL clock分頻得到HCLK、PCLK與UCLK；UPLL：將時(shí)鐘源輸入倍頻得到UPLL clock；產(chǎn)生的各時(shí)鐘信號(hào)的作用：（1）FCLK：處理器CPU核作為系統(tǒng)時(shí)鐘；（2）HCLK：高速總線（AHB）時(shí)鐘信號(hào)；（3）PCLK：低速總線（APB）時(shí)鐘信號(hào)；（

2、4）UCLK：USB接口時(shí)鐘信號(hào)；第2頁(yè)/共25頁(yè)S3C2440時(shí)鐘源可以接外部晶振（XTIpll、XTOpll引腳）或外部時(shí)鐘（EXTCLK引腳），由OM3:2引腳選擇時(shí)鐘源：北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 OM3:2MPLL狀態(tài)狀態(tài)UPLL狀態(tài)狀態(tài)MPLL時(shí)鐘源時(shí)鐘源UPLL時(shí)鐘源時(shí)鐘源00工作工作工作工作外部晶振外部晶振外部晶振外部晶振01工作工作工作工作外部晶振外部晶振外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘10工作工作工作工作外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘外部晶振外部晶振11工作工作工作工作外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘第3頁(yè)/共25頁(yè)7.1.2 系統(tǒng)時(shí)鐘初始化相關(guān)寄存器設(shè)置1、MPLLCON（MPLL控制寄存器）FCLK頻

3、率計(jì)算如下：功能：設(shè)置MPLL倍頻參數(shù)北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位MDIV19:12PDIV9:4SDIV1:08mMDIV2pPDIVsSDIV22smFCLKp時(shí)鐘源頻率第4頁(yè)/共25頁(yè)2、UPLLCON（UPLL控制寄存器）UPLL clock頻率計(jì)算如下：功能：設(shè)置UPLL倍頻參數(shù)北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位MDIV19:12PDIV9:4SDIV1:08mMDIV2pPDIVsSDIV_2smUPLLclockp時(shí)鐘源頻率注意：要先設(shè)置UPLLCON，經(jīng)過(guò)7條NOP指令時(shí)間再設(shè)置MPLLCON ！第5頁(yè)/共25頁(yè)3、LOCKTIME（鎖相環(huán)穩(wěn)定時(shí)間寄存器）功能：設(shè)

4、置鎖相環(huán)開(kāi)始時(shí)鐘倍頻到輸出穩(wěn)定需要的時(shí)間；若外接晶振12MHz，則：北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位功能功能U_LTIME31:16設(shè)置設(shè)置UPLL穩(wěn)定需要的時(shí)鐘周期數(shù)（以時(shí)鐘穩(wěn)定需要的時(shí)鐘周期數(shù)（以時(shí)鐘源周期為單位，至少源周期為單位，至少300uS）M_LTIME15:0設(shè)置設(shè)置MPLL穩(wěn)定需要的時(shí)鐘周期數(shù)（以時(shí)鐘穩(wěn)定需要的時(shí)鐘周期數(shù)（以時(shí)鐘源周期為單位，至少源周期為單位，至少300uS）66_300 1012 10ULTIME一般設(shè)置該寄存器為0 xFFFFFFFF即可；第6頁(yè)/共25頁(yè)4、CLKDIVN（時(shí)鐘分頻寄存器）功能：設(shè)置時(shí)鐘分頻參數(shù)；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位

5、功能功能DIVN_UPLL3 0: UCLK = UPLL clock 1: UCLK = UPLL clock/2當(dāng)當(dāng)UPLL clock為為48MHz時(shí)設(shè)置時(shí)設(shè)置0，為，為96MHz時(shí)設(shè)置時(shí)設(shè)置1； UCLK必須為必須為48MHzHDIVN2:1 00: HCLK = FCLK/1 01: HCLK = FCLK/2 10: HCLK = FCLK/4 11: HCLK = FCLK/3PDIVN0 0: PCLK = HCLK/1 1: PCLK = HCLK/2第7頁(yè)/共25頁(yè)7.1.3 S3C2440時(shí)鐘初始化程序在2440init.s文件中初始化程序包含時(shí)鐘初始化程序片段：ldrr

6、0, =LOCKTIMEldrr1, =0 xffffffstrr1, r0ldrr0, =CLKDIVNldrr1, =CLKDIV_VALstrr1, r0mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0orr r0, r0, #0 xc0000000mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 LOCKTIME為鎖相環(huán)穩(wěn)定時(shí)間寄存器地址CLKDIVN為時(shí)鐘分頻寄存器地址CLKDIV_VAL常量定義于option.inc：CLKDIV_VAL EQU 5FCLK = HCLK，CPU工作在fast bus mode（快速總線模式）；FCLK與HCLK不等，要

7、將CPU改為asynchronous bus mod（異步總線模式）第8頁(yè)/共25頁(yè)ldrr0, =UPLLCONldrr1, =( (U_MDIV12) + (U_PDIV4) + U_SDIV ) strr1, r0nopnopnopnopnopnopnopldrr0, =MPLLCONldrr1, =( (M_MDIV12) + (M_PDIV4) + M_SDIV ) strr1, r0北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 UPLLCON為UPLL寄存器地址MPLLCON為MPLL寄存器地址option.inc定義常量：M_MDIV EQU92M_PDIV EQU1M_SDIV EQU1U_MDI

8、V EQU56U_PDIV EQU2U_SDIV EQU2UPLLCON后7條NOP再設(shè)置MPLLCON第9頁(yè)/共25頁(yè)7.2 S3C2440定時(shí)器7.2.1 定時(shí)器概述S3C2440有Timer0Timer4共5個(gè)定時(shí)器， Timer0Timer3可以通過(guò)TOUT0TOUT3引腳輸出PWM波，Timer4沒(méi)有輸出引腳；PWM（Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制）波即可編程控制高低電平比例的方波；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 編程時(shí)注意：引腳TOUT0TOUT3為GPB0GPB3；第10頁(yè)/共25頁(yè)Timer0也可產(chǎn)生一對(duì)可帶死區(qū)的互補(bǔ)的PWM波，在TOUT0與TOUT1引腳輸

9、出：不帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM波：此時(shí)TOUT1引腳又記為nTOUT0，兩個(gè)引腳上輸出的波形相反；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 第11頁(yè)/共25頁(yè)此時(shí)TOUT0引腳記為TOUT0_DZ，TOUT1記為nTOUT0_DZ，灰色部分稱為死區(qū)，使得互補(bǔ)波形高低轉(zhuǎn)換時(shí)有一定時(shí)間間隔；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM波：第12頁(yè)/共25頁(yè)帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM波的典型應(yīng)用：全橋逆變器（直流變交流）S1與S2不能同時(shí)導(dǎo)通，故兩管的柵極需要互補(bǔ)PWM驅(qū)動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，為嚴(yán)格保證兩者不同時(shí)導(dǎo)通，實(shí)際要用帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM，死區(qū)時(shí)間大于2uS，如S1導(dǎo)通后2uS使得S2導(dǎo)通更安全；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 第13頁(yè)/

10、共25頁(yè)定時(shí)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘由PCLK經(jīng)過(guò)分頻得到：PCLK先經(jīng)過(guò)預(yù)分頻器0、1分頻，之后由2級(jí)分頻器分頻為1/2、1/4、1/8、1/16頻率；另外2級(jí)分頻器同時(shí)也可從TCLK0與TCLK1引腳獲得外部時(shí)鐘信號(hào)；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 預(yù)分頻器1預(yù)分頻器02級(jí)分頻器02級(jí)分頻器12級(jí)分頻器0輸出信號(hào)供Timer0、Timer1使用；2級(jí)分頻器1輸出信號(hào)供Timer2、Timer3、Timer4使用；第14頁(yè)/共25頁(yè)7.2.2 定時(shí)器相關(guān)寄存器1、TCFG0（定時(shí)器配置寄存器0）功能：配置預(yù)分頻器的分頻參數(shù)；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位功能功能Dead zone length23:1

11、6 死區(qū)計(jì)數(shù)值（有多少個(gè)計(jì)數(shù)周期）死區(qū)計(jì)數(shù)值（有多少個(gè)計(jì)數(shù)周期）Prescaler 115:8預(yù)分頻器預(yù)分頻器1分頻值分頻值Prescaler 07:0預(yù)分頻器預(yù)分頻器0分頻值分頻值第15頁(yè)/共25頁(yè)2、TCFG1（定時(shí)器配置寄存器1）功能：配置2級(jí)分頻器的分頻參數(shù)；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位功能功能DMA mode23:16 設(shè)置為設(shè)置為000以中斷方式使用定時(shí)器以中斷方式使用定時(shí)器MUX 419:16 Timer4分頻分頻0000 = 1/2 0001 = 1/4 0010 = 1/8 0011 = 1/16 01xx = TCLK1MUX 315:12 Timer3分頻分頻0

12、000 = 1/2 0001 = 1/4 0010 = 1/8 0011 = 1/16 01xx = TCLK1MUX 211:8Timer2分頻分頻0000 = 1/2 0001 = 1/4 0010 = 1/8 0011 = 1/16 01xx = TCLK1第16頁(yè)/共25頁(yè)定時(shí)器計(jì)數(shù)頻率： PCLK / prescaler value+1 / divider value北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位功能功能MUX 17:4Timer1分頻分頻0000 = 1/2 0001 = 1/4 0010 = 1/8 0011 = 1/16 01xx = TCLK0MUX 03:0Time

13、r0分頻分頻0000 = 1/2 0001 = 1/4 0010 = 1/8 0011 = 1/16 01xx = TCLK0預(yù)分頻值：prescaler value = 02552級(jí)分頻器：divider value = 2, 4, 8, 16第17頁(yè)/共25頁(yè)3、TCNTBn與TCNTn（如Timer0對(duì)應(yīng)TCNTB0與TCNT0）TCNTBn：計(jì)數(shù)緩沖寄存器， TCNTn：計(jì)數(shù)寄存器；定時(shí)器每計(jì)數(shù)周期開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)會(huì)將TCNTBn 加載到TCNTn ，將TCMPBn 加載到TCMPn；之后每個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘TCNTn減1，其數(shù)值減到等于TCMPn時(shí)，TOUTn引腳上的電平發(fā)生反轉(zhuǎn)，減至0觸發(fā)INT

14、_TIMERn中斷；北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 4、TCMPBn與TCMPn（如Timer0對(duì)應(yīng)TCMPB0與TCMP0）TCMPBn：比較緩沖寄存器， TCMPn：比較寄存器；編程時(shí)向TCNTBn 和TCMPBn寫(xiě)數(shù)值； TCNTn當(dāng)前值通過(guò)讀取TCNTOn（計(jì)數(shù)觀察寄存器）獲取 ；第18頁(yè)/共25頁(yè)5、TCON（定時(shí)器控制寄存器）功能：控制定時(shí)器的啟停、計(jì)數(shù)加載、電平反轉(zhuǎn)等；此寄存器控制所有定時(shí)器，以4:0位對(duì)應(yīng)Timer0為例：北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位功能功能Dead zone enable4 0: 死區(qū)不使能死區(qū)不使能 1: 死區(qū)使能死區(qū)使能Timer0 auto relo

15、ad on/off3 0: 單次模式，計(jì)數(shù)到單次模式，計(jì)數(shù)到0停止；停止； 1: 計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)到0，自動(dòng)將，自動(dòng)將TCNTB0 加載到加載到TCNT0 ，將，將TCMPB0 加載到加載到TCMP0，繼，繼續(xù)下一周期；續(xù)下一周期；第19頁(yè)/共25頁(yè)北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 名稱名稱位位功能功能Timer 0 output inverter on/off2 0: 開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)TOUT0電平為高電平為高 1: 開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)TOUT0電平開(kāi)始為低電平開(kāi)始為低Timer 0 manual update1 0: 無(wú)操作無(wú)操作 1: 將將TCNTB0 加載到加載到TCNT0 ，將，將TCMPB

16、0 加載到加載到TCMP0Timer 0 start/stop0 0: 停止停止 1: 開(kāi)始開(kāi)始第20頁(yè)/共25頁(yè)7.2.3 定時(shí)器編程實(shí)例北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 PWM控制蜂鳴器聲音大小TOUT0輸出的PWM波高電平比例大，則蜂鳴器聲音大，反之聲音??；第21頁(yè)/共25頁(yè)初始化函數(shù)：北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 void timer0_init()/引腳功能初始化rGPBCON &= (30);rGPBCON |= (20);rGPGUP |= (10);/清除中斷相關(guān)寄存器rSRCPND |= (110);rINTPND |= (110);/選擇中斷屏蔽rINTMSK &= (110);/安裝中斷處理函數(shù)pISR_TIMER0 = (unsigned int)timer0_isr;第22頁(yè)/共25頁(yè)北華航天工業(yè)學(xué)院 房好帥 &= (2550);rTCFG0 |= (490);rTCFG1 &= ( (1520) | (150) );rTCFG1 |= (10);/設(shè)置計(jì)數(shù)初值rTCNTB0 = 25000;rTCMPB0 = 12500;/加載計(jì)數(shù)rTCON |=