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PRODUCT CATEGORY ??吹秸f(shuō),時(shí)鐘信號是用來(lái)“同步”系統各器件(CPU、內存、總線(xiàn)等)的工作的。但是這里的“同步”實(shí)在是太籠統了。什么是“同步”?各器件為什么要同步?
通常所說(shuō)的系統時(shí)鐘就是指時(shí)鐘系統,它是由振蕩器(信號源)、定時(shí)喚醒器、分頻器等組成的電路。常用的信號源有晶體振蕩器和RC振蕩器。
時(shí)鐘是嵌入式系統的脈搏,處理器內核在時(shí)鐘驅動(dòng)下完成指令執行,狀態(tài)變換等動(dòng)作.外設部件在時(shí)鐘的驅動(dòng)下完成各種工作,比如串口數據的發(fā)送、A/D轉換、定時(shí)器計數等等。因此時(shí)鐘對于計算機系統是至關(guān)重要的,通常時(shí)鐘系統出現問(wèn)題也是致命的,比如振蕩器不起振、振蕩不穩、停振等。
先要了解到“存儲器”是用觸發(fā)器(flip-flop)或電容器(capacitor)做的。用觸發(fā)器的就是SRAM,用電容器的就是DRAM。因為電容是會(huì )不斷放電的,所以要不斷對其充電(刷新),所以才叫做Dynamic RAM。
然后要了解到,觸發(fā)器和電容器做的都分為兩類(lèi):不同步的和同步的。不同步的觸發(fā)器叫做簡(jiǎn)單(simple)或透明(transparent)觸發(fā)器;同步的觸發(fā)器叫做鐘控(clocked)觸發(fā)器。另一方面,不同步的電容器做的RAM就叫DRAM,同步的電容器做的RAM就叫SDRAM。
觸發(fā)器和電容器都是放在電路里工作(例如返回它們保存的值,設置它們的值等)的;它們工作是要時(shí)間的;它們完成工作后,要“通知”其他器件它們工作完成了(這就是各器件要“同步”的原因)。“通知”方式就有兩種:通過(guò)外部時(shí)鐘信號和其他方式(例如不同步的CPU用的"pipeline controls" or "FIFO sequencers."等)。通過(guò)外部時(shí)鐘信號來(lái)告訴其他部件工作已完成就叫做“同步”。具體地說(shuō),就是觸發(fā)器和電容器在一個(gè)時(shí)鐘周期內必須完成工作,這樣其他部件就可以認為是“被通知了”。
ARM的時(shí)鐘系統包括4部分,分為晶體振蕩器、喚醒定時(shí)器、鎖相環(huán)(PLL)和VPB分頻器。其中晶體振蕩器為系統提供基本的時(shí)鐘信號(頻率為Fosc)。當復位或者處理器從掉電模式喚醒時(shí),“喚醒定時(shí)器”要對輸入的時(shí)鐘信號做計數延時(shí),使芯片內部的部件有時(shí)間進(jìn)行初始化。然后Fosc被PLL提高到一個(gè)符合用戶(hù)需要的頻率Fcclk,Fcclk用于CPU內核。因為CPU內核通常比外設部件的工作速度要快,用戶(hù)可以通過(guò)設置VPB分頻器,把Fcclk信號降低到一個(gè)合適的值Fpclk,該信號用于外設部件。以下是對各個(gè)部件和常見(jiàn)概念的介紹。
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