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《嵌入式linux应用程序开发完全手册》系统时钟和定时器学习笔记

2019-07-13 04:11发布

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系统时钟和定时器     一.系统时钟 (1) FCLK：用于CPU核       HCLK：用于AHB总线上设备：CPU核、存储器控制器、中断控制器、LCD控制器、DMA和USB主机模块 PCLK：用于APB总线上设备：WATCHDOG、IIS、I2C、PWM定时器、MMC接口、ADC、UART、GPIO、RTC和SPI   (2 )开发板时钟频率为12 MHZ,通过PLL提高系统时钟： S3C2440包括MPLL和UPLL，UPLL用于USB设备，MPLL用于FCLK、HCLK、PLCK，他们的设置方法类似。 (3 )上电→FCLK=Fin（外部输入时钟）→设置MPLL相关寄存器→等待（Lock Time:长短由寄存器LOCKTIME设定）→MPLL输出稳定，CPU工作在新的时钟FCLK下。 (4)设置MPLL需要设置下面几个重要寄存器： LOCKTIME寄存器（LOCK TIME COUNT）用于设置lock time的长度。       MPLLCON（Main PLL Control）寄存器用于设置FCLK与Fin的倍数       CLKDIVN（CLOCK DIVIDER CONTROL）寄存器用于设置FCLK、HCLK、PCLK三者的比例        CAMDIVN某些时钟比例需要设置。 二. PWM（pulse width modulation）定时器  (1)S3C2440共有5个16位的定时器，其中定时器0、1、2、3有PWM功能，即它们都有一个输出引脚，可以通过定时器来控制引脚周期性的高、低电平变化；定时器4没有输出引脚。 （2）PLCK→2个8位预分频器（定时器0、1共用第一个定时器，2、3、4共用第二个）；→第二级分频（输出2分频，4分频，8分频，16分频或者外部时钟TCLK0/TCLK1）。        这两次预分频都是通过设置TCFG0寄存器完成的。每个定时器工作在哪种频率下可以通过TCFG1寄存器来选择的。定时器内部控制逻辑的详细原理可参考数据文档。        定时器的使用主要涉及两个寄存器： TCFG0寄存器：位[7：0]，位[15：8]分别用于控制预分频器0，1；它们的值为0~255。经过分频器出来的时钟频率：PLCK/（TCFG0[7：0]+1或TCFG0[15：8]+1）。 TCFG1寄存器 ：设定相应定时器为经过分频器出来的时钟频率的几分频。 定时器工作频率= PLCK/（TCFG0[7：0]或TCFG0[15：8]+1）/几分频 TCNTBn/TCMPBn寄存器：这两个寄存器都只用到位[15:0]。TCNTBn中保存定时器的初始计数值，TCMPBn中保存比较值。它们的在启动定时器时，被传到定时器内部寄存器TCNTn，TCMPn中。 TCNTOn寄存器：n为0~4，内部寄存器TCNTn在其工作时钟下不断减1计数，可以通过读取TCNTOn寄存器得知其值。 TCON寄存器：它的功能如下：A.第一次启动定时器时，手动将TCNTBn/TCMPBn寄存器的值装入内部寄存器TCNTn，TCMPn中。B.启动，停止定时器。C.决定在定时器计数到达0时是否自动装入初值 。D.决定定时器的管脚TOUTn的输出电平是否反转。   三. WATCHDOG定时器   （1）工作原理：PLCK→2个8位预分频器（输出16分频，32分频，64分频，128分频或者外部时钟TCLK0/TCLK1）    初始计数值写入 WTCNT→while(WTCNT==0)自动重新装载WTCNT=WTDAT,并可以产生中断信号，可以输出复位信号。WATDOG定时器工作频率=PCLK/（WTCON[15：8]+1）/几分频。大部分功能都在WTCON中设定 （2）其相关寄存器： WTCON：用于设置预分频系数，选择工作频率，决定是否使能中断，是否启用WATDOG功能等，其寄存器具体操作可见数据手册。 WTDAT：用以决定WATCHDOG定时器的超时周期。 WTCNT：在启动WATDOG定时器前，必须往这个寄存器写入初始计数值，启动定时器后，它做减1操作，当计数器值达到0时，如果中断被使能的话，就发出中断，如果WATCHDOG功能被使能的话就发出复位信号，装载WTDAT寄存器的值并重新计数。 四. MPLL的定时器实验 首先启动MPLL，提高系统时钟，初始化存储控制器，使SDRAM工作在新的HCLK下，然后将定时器0设为0.5s产生一次，在中断程序里改变LED状态。 （1）设置/启动MPLL clock_init函数用于设置MPLL，S3C2440一般输入时钟频率Fin为12MHZ,将FCLK，HCLK,PCLK分别设为200MHZ,100MHZ和50MHZ，三者比例为1:2:4。其中MPLLCON地址为0x4c000004，MDIV[19:12],PDIV[9:4],SDIV[1:0]。 代码如下：            （2）设置存储控制器             （3）初始化定时器0      （4）定时器中断 前面调用timer0_init函数后，定时器0就开始工作，调用init_irq函数使能定时器0中断，设置CPSR寄存器，开启IRQ中断后，每当定时器0计数达到0时就触发中断。     （5）ISP定时器0计数到达时就调用其服务程序：     定时器0的中断使用SRCPND,INTPND寄存器中的位10来表示，中断服务程序Timer0_Handle先判断是否定时器0的中断，若是则反转LED状态。                

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