S3C2440的datesheet上說，可以達到400M，但是也不是說，必須在400M的頻率下工作，主時鐘晶振來自于外部晶振（XTIPLL）或者是外部時鐘（EXTCLK）。時鐘生成器包含了一個振蕩器（振蕩放大器），其連接外部晶振，并且還有2個PLL，可以產生需要的高頻。

通過引腳OM[3:2]來決定時鐘源是Crystal還是EXTCLK，不過我用的開發板將OM[3:2]固定接地了，都是用外部晶振。有一點值得注意，在對MPLLCON寫入有效值之前，系統使用外部晶振或外部時鐘源的時鐘。即使用戶不準備改變MPLLCON的值，也應當重新寫一次。

簡單說一下，S3C2440的時鐘構成。

S3C2440具有2個PLL(Phase Locked Loop：用來產生高頻的電路)，一個是MPLL, 用于產生FCLK， HCLK， PCLK三種頻率， 這三種頻率分別有不同的用途：

FCLK是CPU提供的時鐘信號，如果提到CPU的主頻是400MHz，就是指的這個時鐘信號。

HCLK是為AHB總線提供的時鐘信號， Advanced High-performance Bus，主要用于高速外設，比如內存控制器，中斷控制器，LCD控制器， DMA 以及USB host 。

PCLK是為APB總線提供的時鐘信號，Advanced Peripherals Bus，主要用于低速外設，比如WATCHDOG,IIS, I2C， SDI/MMC, GPIO，RTC ，UART,PWM,ADC and SPI等等。

另外一個是UPLL，專門用于驅動USB host/Device。并且驅動USB host/Device的頻率必須為48MHz。

在系統復位之后，如果沒有設定PLL，則采用外部晶振的頻率作為FCLK，同時FCLK:HCLK:PCLK的比例關系為1:1:1。

下面說一些跟時鐘有關的寄存器設置：通過改變CLKDIVN可以改變FCLK,HCLK,PCLK的分頻比。

 鎖定時間計數寄存器LOCKTIME(0x4c000000):一般使用默認就可以。

 鎖相環控制寄存器[MPLLCON(0x4c000004)&UPLLCON(0x4c000008)]:

MPLL=(2*m*Fin)/(p*2^s)    UPLL=(m*Fin)/(p*2^s)

其中m=(MDIV+8),p=(PDIV+2),s=SDIV

P,M范圍：1<=P<=62,1<=M<=248

 注意：MDIV[19:12],PDIV[9:4],SDIV[1:0],當設置MPLL和UPLL值的時候，需要先設置UPLL再設置MPLL。

例如：MPLLCON = (92<<12) | (1<<4) |(1);//FCLK=400M

這里MDIV=92,PDIV=1,SDIV=1，那么m=100,p=3,s=1,且Fin=12M,所以FCLK=400M

再設置CLKDIVN=0x03；//FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4

這里CLKDIVN(0x4c000014)用于決定三者的分配比例

一般設置這兩個就可以了。還有一個時鐘控制寄存器CLKCON(0x4c00000c)向相應位寫1使能相應時鐘，不過一般默認為1.

 overview

時鐘和電源管理這一塊內容包括三個部分:時鐘控制, USB控制, 電源控制

        在s3c2440a的CPU上,時鐘控制邏輯可以產生需要的時鐘信號,包括給CPU用的FCLK, 給AHB總線外設用的HCLK以及給APB總線外設用的PCLK.S3C2440A含有兩個鎖相環:一個是FCLK, HCLK和PCLK, 還有另外一個專門用于USB單元(48Hz).時鐘控制邏輯可以在沒有PLL的時候使時鐘變慢,并且可以用軟件的方法使時鐘與周邊設備連接與斷開, 這個功能可以節省功耗.

補充:
    AMBA總線 

先進的微控制器總線體系結構AMBA規范定義了三種總線： 

（1）AHB（Advanced High-performance Bus）：用于連接高性能系統模塊。它支持突發數據傳輸方式及單個數據傳輸方式，所有時序參考同一個時鐘沿； 

（2）ASB（Advanced System Bus）：用于連接高性能系統模塊，它支持突發數據傳輸模式； 

（3）APB（Advance Peripheral Bus）：是一個簡單接口支持低性能的外圍接口。

        對于電源控制邏輯,S3C2440A有不同的電源管理的主題,來對某一項任務來優化電源功耗.S3C2440A中的電源管理單元可以有四種模式:

普通模式, SLOW 模式, IDLE模式, SLEEP模式.

功能描述

時鐘架構

時鐘產生器包括一個連接在外部crystal上的晶振,并且有兩用于產生S3C2440A所需要的高頻信號的鎖相環.

時鐘源的選擇

下表顯示了芯片模式控制引腳(OM3和OM2)的選擇與S3C2440A時鐘源的關系. 

注意:

1) 盡管重啟后,MPLL會啟動,但是直到軟件正確設置了MPLLCON寄存器后,MPLL的輸出才作為系統的時鐘.在正確的設置被設置前,來自外部的crystal或extclk源直接作為系統時鐘.即使用戶并不想改變MPLLCON寄存器的默認值,用戶應該在MPLLCON的寄存器中設置同樣的值. 

2) OM[3:2]用于決定測試模式,當OM[1:0]是11的時候.

鎖相環

在時鐘產生器中的MPLL,作為一個電路,作用是在頻率與相伴上同步輸出信號與一個參考輸入信號.

時鐘控制邏輯

時鐘控制邏輯決定使用的信號源,PLL時鐘或外部時鐘. 當PLL配置成一個新的頻率時,時鐘控制邏輯中止FCLK的使用,直到使用PLL鎖時間的PLL的輸出穩定后. 這種時鐘控制邏輯在通電重啟或從節電模式中醒來都起作用.

通電重啟(XTIpll)

在普通模式中變換PLL的設置

USB時鐘控制

FCLK, HCLK, PCLK

FCLK 用于ARM920T

HCLK 用于AHB總線,AHB總線被ARM920T用于,內存控制器,中斷控制器,LCD控制器,DMA和USB host block.

PCLK 用于APB總線,APB總線是用于周邊設備的,如是WDT,IIS, I2C, PWM 計數器, MMC接口, ADC, UART, GPIO, RTC 和SPI

注意:

1) CLKDIVN必須小心設置,不要超過HCLK和PCLK的允許范圍.

2) 如果HDIVN不是0,CPU總線模式必須從快速總線模式轉換到異步總線模式,通過使用下面的指令來達到.(S3C2440不支持同步總線模式)

MMU_SetAsyncBusMode

mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0

orr r0, r0, #R1_nF:OR:R1_iA

mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0

如果HDIVN不是0, 并且CPU總線模式是快速總線模式,那么CPU將會在HCLK下工作.這種特性可以用來在不影響HCLK和PCLK的情況下改變CPU頻率成原來的一半或更多.

電源管理

在S3C2440A中,電源管理模塊通過軟件來控制系統時鐘以達到減少電源功耗的功能.這些主題跟PLL,時鐘控制邏輯(FCLK,HCLK,PCLK)和喚醒信號有關.

S3C2440A有四種電源模式.下面的部分描述各種模式.各種模式之間的轉換并不是隨意的.

FCLK的值如何得到?

FCLK= Fout = 2 * m * Fin / (p*2^s), Fvco = 2 * m * Fin / p where : m=MDIV+8, p=PDIV+2, s=SDIV

MPLLVal [M:7fh,P:2h,S:1h]  bootloader打印出來的信息.

code

mov r1, #0x4c000000

ldr r2, =0x7f021

str r2, [r1, #0x04]

與BOOTLOADER里打印出來的一樣.

^ 代表冪

So, FCLK =2* (127+8)*12M/4*2=405M    

關于HCLK, PCLK的值,取決于CLKDIVN的值.

代碼如下:

mov r1, #0x4c000000

ldr r2, 0x5

str r2, [r1, #0x14]

所以CLKDIVN=5, HDIVN=10,  PDIVN=1, 再看CAMDIVN

10: HCLK = FCLK/4 when CAMDIVN[9]=0

      HCLK = FCLK/8 when CAMDIVN[9]=1

PCLK = HCLK /2  

CAMDIVN代碼中沒有進行設置,就用初始值.0

故

HCLK = FCLK/4

PCLK = FCLK/8

至此, clock部分設置結束.