ch4时钟及电源管理

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1、嵌入式系统原理与应用技术袁志勇王景存章登义刘树波北京:北京航空航天大学出版社,2009.11PPT教学课件7/20/2021第4章时钟及电源管理4.1S3C2410时钟结构4.2S3C2410电源管理模式4.3相关特殊功能寄存器4.4常用单元电路设计7/20/20212S3C2410时钟与电源管理模块包括：时钟控制USB控制电源控制7/20/20213时钟控制逻辑可以产生系统所需要的时钟信号，包括提供给CPU的FCLK，提供给AHB总线设备的HCLK和提供给APB总线设备的PCLK。S3C2410有2个锁相环(PL

2、Ls)：一个提供FCLK、HCLK和PCLK，另一个提供USB时钟(48MHz)。时钟控制逻辑可以产生不带锁相环的低速时钟，并可由软件控制是否提供给某个设备模块，这样有利于降低功耗。7/20/202144.1S3C2410时钟结构主时钟来源于外部晶振(XTlpll)或外部时钟(EXTCLK)。时钟发生器包含一个连接外部晶振的振荡器，两个产生高频时钟的锁相环(PLLs)。两个时钟源依据模式控制引脚(OM3和OM2)的不同组合来选择。OM[3:2]MPLL状态UPLL状态主时钟源USB时钟源00OnOn晶振晶振01On

3、On晶振外部时钟10OnOn外部时钟晶振11OnOn外部时钟外部时钟7/20/20215ARM时钟体系结构7/20/202164.2S3C2410电源管理模式S3C2410有4种电源管理模式:空闲模式正常模式低速模式休眠模式7/20/20217时钟分配图时钟分配7/20/20218电源管理模式转换图电源管理模式转换7/20/20219各种模式下时钟和电源状态模式ARM920TAHB模块(1)/WDT电源管理模块GPIO32.768KHzRTC时钟APB模块(2)和USB主控/LCD/NAND正常工作工作工作可选工作

4、可选低速工作工作工作可选工作可选空闲停止工作工作可选工作可选休眠断电断电等待唤醒事件前一个状态工作断电各种模式下时钟和电源状态7/20/202110正常模式在正常模式下，所有外围设备和基本模块包括电源管理模块、CPU核、总线控制器、存储控制器、中断控制器、DMA和外部控制单元都在运行。但每一个外围设备的时钟,不包含基本模块，都可以通过软件控制运行或停止，以便降低功耗。7/20/202111空闲模式在空闲模式下，停止供给CPU核时钟，但总线控制器、存储控制器、中断控制器和电源管理模块仍然供给时钟。要退出空闲模式，需要

5、激活EINT[23:0]，或者RTC中断，或其它中断。7/20/202112低速模式即无PLL模式，在低速模式下，通过低速时钟频率来达到降低功耗。此时PLL不参与时钟电路，FCLK是外部输入时钟(XTlPll或EXTCLK)的一个n分频，分频比率是由两个控制寄存器CLKSLOW和CLKDIVN的SLOW_VAL值来决定的。7/20/202113休眠模式休眠模式下，模块断开内部电源连接，除了唤醒逻辑。休眠模式有效的前提是系统需要两套独立的电源，其中一套给唤醒逻辑供电，另一套则给其他设备包括CPU供电,并且电源上电可控

6、制。在休眠模式，给CPU和内部逻辑供电的第二套电源被关闭。可以由EINT[15:0]或通过预设系统启动时间的中断将系统从休眠模式下唤醒。7/20/202114休眠模式进入休眠模式的过程如下：设置GPIO配置寄存器，使GPIO工作在休眠模式下。屏蔽INTMSK寄存器中所有中断。设置唤醒源，包括RTC中断。设置USB为挂起模式(MISCCR[13:12]=11b)。存重要的值到GSTATUS[4:3]寄存器中，在休眠模式下这些寄存器的值维持不变。设置MISCCR[1:0]，为数据总线D[31:0]设置上拉电阻。如果已经

7、存在外部总线缓冲器，如74LVCH162245，则关闭上拉电阻，否则打开上拉电阻。将LCDCON1.ENVID位清0，停止LCD。读rREFRESH和rCLKCON来填充TLB。通过设置REFRESH[22]为1b，使SDRAM进入自动刷新模式。等待直到SDRAM自动刷新模式生效。设置MISCCR[19:17]为111b，使SDRAM信号(SCLK0，SCLK1和SCKE)在休眠模式下受到保护。设置CLKCON寄存器中的休眠模式位，使系统进入休眠状态。7/20/202115休眠模式从休眠模式下的唤醒过程如下：如果唤

8、醒源中的一个产生唤醒信号,将引发内部复位信号。检查GSTATUS2[2]来判断是否是因为休眠唤醒而产生的系统上电。通过设置MISCCR[19:17]为000b来释放对SDRAM信号的保护。配置SDRAM存储控制器。等待SDRAM自动刷新的结束。GSTATUS[3:4]中保存着休眠前的值，这个值是用户自定义的，唤醒后用户仍然可以使用这个值。设置GPIO配置寄存