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Rockchip Clock 开发指南

:::info 文档信息

发布版本:V1.0.0 · 发布日期:2021-01-18 · 页数:21 · 语言:中文

原始文档:Rockchip_Developer_Guide_Linux4.4_4.19_Clock_CN.pdf

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章节大纲​

  • Rockchip Clock 开发指南(P1)
    • 方案概述(P5)
      • 概述(P5)
      • 重要概念(P5)
      • 时钟方案(P5)
      • 总体流程(P6)
      • 代码结构(P6)
    • CLOCK 开发指南(P7)
      • 概述(P7)
      • 时钟的相关概念(P7)
        • PLL(P7)
        • 总线(P7)
        • GATING(P8)
      • 时钟配置(P9)
        • 时钟初始化配置(P9)
        • 时钟ID(P10)
        • 主要的CLOCK注册类型函数(P11)
        • Driver 的时钟配置(P12)
      • CLOCK API 接口(P12)
        • 主要的CLOCK API(P12)
        • 示例(P14)
      • CLOCK 调试(P15)
    • 常见问题分析(P18)
      • PLL 设置(P18)
        • PLL 频率表格定义(P18)
        • PLL 计算公式(P19)
      • 部分特殊时钟的设置(P20)
        • LCDC 显示相关的时钟(P20)
        • 小数分频(P21)
        • 以太网时钟(P21)

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1. 方案概述​

1.1 概述​

本章主要描述时钟子系统的相关的重要概念、时钟方案、总体流程、代码结构。

1.2 重要概念​

时钟子系统

这里讲的时钟是给 SOC 各组件提供时钟的树状框架,并不是内核使用的时间,和其他模块一样,CLOCK 也有框架,用以适配不同的平台。适配层之上是客户代码和接口,也就是各模块(如需要时钟信号的外设,USB 等)的驱动。适配层之下是具体的 SOC 台的时钟操作细节。

时钟树结构

可运行 LINUX 的主流处理器平台,都有非常复杂的 CLOCK TREE,我们随便拿一个处理器的 SPEC,查看 CLOCK 相关的章节,一定会有一个非常庞大和复杂的树状图,这个图由 CLOCK 相关的器件,以及这些器件输出的 CLOCK 组成。

相关器件

CLOCK 相关的器件包括:用于产生 CLOCK 的 Oscillator(有源振荡器,也称作谐振荡器)或者Crystal(无源振荡器,也称晶振);用于倍频的 PLL(锁相环,Phase Locked Loop);用于分频的Divider;用于多路选择的 MUX;用于CLOCK ENABLE控制的与门;使用 CLOCK 的硬件模块(可称作CONSUMER);等等。

1.3 时钟方案​

每一个 SOC 都有自己的时钟分配方案,主要是包括 PLL 的设置,各个 CLOCK 的父属性、DIV、MUX等。芯片不同,时钟方案是有差异的。

图表 1‐1 时钟树的示例图

1.4 总体流程​

图表 1‐2 时钟配置流程图

主要内容包括(不需要所有 CLOCK 都支持):

  1. Enable/Disable CLOCK。2. 设置 CLOCK 的频率。3. 选择 CLOCK 的 Parent。

1.5 代码结构​

CLOCK 的软件框架由 CLOCK 的 Device Tree(CLOCK 的寄存器描述、CLOCK 之间的树状关系等)、Device driver 的 CLOCK 配置和 CLOCK API 三部分构成。这三部分的功能、CLOCK 代码路径如表 1-1所示。

项目功能路径
Clk- rk3xxx.c.c中主要是CLOCK的寄存器描述、CLOCK之间的 树状关系描述等Drivers/clk/rockchip/clk- rk3xxx.c
Rk3xxx- cru.h.h中是CLOCK的ID定义,通过ID匹配CLOCK Name。Include/dt- bindings/clock/rk3xxx-cru.h
RK 特别的 处理处理 RK 的 PLL 时钟, 处理 RK 的一些特殊时钟如 LCDC、I2S 等Drivers/clk/rockchip/clk- xxx.c
CLK API提供 Linux 环境下供 Driver 调用的接口Drivers/clk/clk-xxx.x

图表 1‐3 CLOCK代码构成

2. CLOCK 开发指南​

2.1 概述​

本章描述如何修改时钟配置、使用 API 接口及调试 CLOCK 程序。

2.2 时钟的相关概念​

2.2.1 PLL​

锁相环,是由 24M 的晶振输入,然后内部锁相环锁出相应的频率。这是 SOC 所有 CLOCK 的时钟的源。SOC 的所有总线及设备的时钟都是从 PLL 分频下来的。RK 平台主要 PLL 有:

PLL子设备用途备注
APLLCLOCK CORE _CPU 的时钟一般只给 CPU 使用,因为 CPU 会变频,APLL 会根据 CPU 要求的频率变化
DPLLCLOCK DDR _DDR 的时钟一般只给 DDR 使用,因为 DDR 会变频,DPLL 会根据 DDR 要求变化
GPLL提供总线、外 设时钟做备份一般设置在 594M 或者 1200M,保证基本的 100、200、300、400M 的时钟都有输出
CPLLGMAC 或者其 他设备做备份一般可能是 400、500、800、1000M。或者是给 Lcdc 独占使用。
NPLL给其他设备做 备份一般可能是 1188M,或者给 Lcdc 独占使用。

图表 2‐1 PLL描述

2.2.2 总线​

我们 SOC 的总线有 ACLK_PERI、HCLK_PERI、PCLK_PERI、ACLK_BUS、HCLK_BUS、PCLK_BUS.(ACLK 用于数据传输,PCLK 跟 HCLK 一般是用于寄存器读写)

而区分 BUS 跟 PERI 主要是为了做高速和低速总线的区分,ACLK 范围 100-300M,PCLK 范围50M150M,HCLK 范围 37M150M。BUS 下面主要是一些低速的设备,如 I2C、I2S、SPI 等,PERI 下面一般是 EMMC、GMAC、USB 等。不同的芯片在设计时会有一些差异。例如:对于某些对总线速度要求较高时,可能单独给此设备设计一个独立的 ACLK(如 ACLK_EMMC 或者 ACLK_USB 等)。

各个设备的总线时钟会挂在上面这些时钟下面,如下图结构:图表 2‐2 总线时钟结构

(如:GMAC 想提高自己设备的总线频率以实现其快速的数据拷贝或者搬移,可以提高 ACLK_PERI 来实现)

备注:RK3399上设计将高速和低速总线彻底分开,分成高速:ACLK_PERIHP、HCLK_PERIHP、PCLK_PERIHP;低速:ACLK_PERILP0、HCLK_PERILP0、PCLK_PERILP0、HCLK_PERILP1、PCLK_PERILP1。这样做是为了功耗最优,根据不同的需求可以设置不同的总线频率。(具体每个设备在哪条总线下详细见时钟图)可以参考(EMMC、GMAC、USB等有自己的ACLK)。

2.2.3 GATING​

CLOCK 的框架中有很多的 GATING,主要是为了降低功耗使用,在一些设备关闭,CLOCK 不需要维持的时候,可以关闭 GATING,节省功耗。

RK CLOCK 的框架的 GATING 是按照树的结构,有父子属性。GATING 的开关有一个引用计数机制,使用这个计数来实现 CLOCK 打开时,会遍历打开其父 CLOCK。在子 CLOCK 关闭时,父 CLOCK 会遍历所有的子 CLOCK,在所有的子都关闭的时候才会关闭父 CLOCK。(如:I2S2 在使用的时候,必须要打开图中三个 GATING(如图 2-2),但是软件上只需要开最后一级的 GATING,时钟结构会自动的打开其 parent 的 GATING)

图表 2‐3 GATING示例图

2.3 时钟配置​

2.3.1 时钟初始化配置​

与LINUX3.10不同的,4.4内核时钟的初始化使用"of_clk_set_defaults"然后解析"assigned-clocks"获取CLOCK的ID,然后获取CLOCK Name,解析"assigned-clock-parents"获取需要设置的PARENT,解析"assigned-clock-rates"获取需要设置的频率。

arch/arm64/dts/rockchip/rk33xx.dtsi
cru: clock-controller@ff760000 {
compatible = "rockchip,rk3399-cru";
reg = <0x0 0xff760000 0x0 0x1000>;
#clock-cells = <1>;
#reset-cells = <1>;
assigned-clocks =
<&cru ACLK_VOP0>, <&cru HCLK_VOP0>,
<&cru ACLK_VOP1>, <&cru HCLK_VOP1>,
<&cru ARMCLKL>, <&cru ARMCLKB>,
<&cru PLL_GPLL>, <&cru PLL_CPLL>,
<&cru PLL_NPLL>,
<&cru ACLK_PERIHP>, <&cru HCLK_PERIHP>,
<&cru PCLK_PERIHP>,
<&cru ACLK_PERILP0>, <&cru HCLK_PERILP0>,
<&cru PCLK_PERILP0>,
<&cru HCLK_PERILP1>, <&cru PCLK_PERILP1>;
};
  1. 频率

CLOCK TREE 初始化时设置的频率:

assigned-clock-rates =
<400000000>, <200000000>,
<400000000>, <200000000>,
<816000000>, <816000000>,
<594000000>, <800000000>,
<1000000000>,
<150000000>, <75000000>,
<37500000>,
<100000000>, <100000000>,
<50000000>,
<100000000>, <50000000>;
  1. Parent

CLOCK TREE 初始化时设置的 PARENT:

assigned-clock-parents =
<&cru VPLL>, <&cru VPLL>,
<&cru CPLL>, <&cru CPLL>,
<&cru APLLL>, <&cru APLLB>,
<&cru GPLL>, <&cru GPLL>,
<&cru GPLL>,
<&cru GPLL>, <&cru GPLL>;

注意:Assinged的配置Parent和Rate时候,需要跟Assigned-Clocks一一对应,因为设置是按照Assigned-Clocks的CLK ID进行查找并设置的。

  1. Gating

CLOCK TREE 初始化时是否默认 Enable:

注意:对于没有默认初始化 Enable,且设备没有引用去 Enable 的时钟,在CLOCK初始化完成之后,会被关闭。

(1)常开CLOCK:

需要在clk-rk3xxx.c中增加Critical配置,主要在rk3399_cru_critical_clocks中增加需要默认打开的CLOCK Name,一旦增加CLOCK的计数被加1,后面这个CLOCK将不能被关闭。

static const char *const rk3399_cru_critical_clocks[] __initconst = {
"aclk_usb3_noc",
"aclk_gmac_noc",
"pclk_gmac_noc",
"pclk_center_main_noc",
"aclk_cci_noc0",
"aclk_cci_noc1",
"clk_dbg_noc",
"hclk_vcodec_noc",
"aclk_vcodec_noc",
"hclk_vdu_noc",
"aclk_vdu_noc",

};

(2)CLOCK的定义时候增加Flag属性CLK_IGNORE_UNUSED,这样即使这个CLOCK没有使用,在最后CLOCK关闭没有用的CLOCK时也不会关闭这个。但是在CLOCK TREE上看到的Enable Cnt还是0,但是CLOCK是开启的。

GATE(PCLK_PMUGRF_PMU, "pclk_pmugrf_pmu", "pclk_pmu_src", CLK_IGNORE_UNUSED,
RK3399_PMU_CLKGATE_CON(1), 1, GFLAGS),

2.3.2 时钟ID​

LINUX4.4和4.19上对CLOCK的操作都是引用CLOCK ID,而ID如何获取?

在clk-rk3xxx.c中找到需要控制的CLOCK(可以用过Name查找):图表 2-4 CLOCKID示例图

2.3.3 主要的CLOCK注册类型函数​

常用的有如下几种:GATE:描述GATING,主要包括CLOCK ID、类型、GATING的寄存器偏移地址、BIT位等。MUX:描述SLECT,主要包括CLOCK ID、类型、MUX的寄存器偏移地址、BIT位等。COMPOSITE:描述有MUX、DIV、GATING的CLK,主要包括CLOCK ID、类型、MUX、DIV、GARING的寄存器偏移地址、BIT位等。

图表 2-5 CLOCKTYPE示例图Clk-rk3xxx.c中的使用,使用这些CLOCK的注册函数,描述此CLOCK的类型,寄存器及父子关系等。

图表 2-6 CLOCKPARENT示例图

2.3.4 Driver 的时钟配置​

  1. 获取 CLOCK 指针

DTS 设备结点里添加CLOCK引用信息(推荐)

clocks = <&cru SCLK_TSADC>, <&cru PCLK_TSADC>;
clock-names = "tsadc", "apb_pclk";
dev->pclk = devm_clk_get(&pdev->dev, "tsadc");
dev->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "apb_pclk");

DTS 设备结点里未添加CLOCK引用信息

Driver code:
dev->pclk = devm_clk_get(NULL, "g_p_saradc");
dev->clk = devm_clk_get(NULL, "clk_saradc");

2.4 CLOCK API 接口​

2.4.1 主要的CLOCK API​

  1. 头文件
#include <linux/clk.h>
clk_prepare/clk_unprepare
clk_enable/clk_disable
clk_prepare_enable/clk_disable_unprepare
clk_get/clk_put
devm_clk_get/devm_clk_put
clk_get_rate/clk_set_rate
clk_round_rate
  1. 获取CLOCK指针
struct clk *devm_clk_get(struct device *dev, const char *id)(推荐使用,可以自动

释放)

struct clk *clk_get(struct device *dev, const char *id)
static inline struct clk *devm_clk_get_optional(struct device *dev, const
char *id)
static inline int __must_check devm_clk_bulk_get(struct device *dev, int
num_clks, struct clk_bulk_data *clks)(推荐使用,整组获取,整组开关)
static inline int __must_check devm_clk_bulk_get_optional(struct device *dev,
int num_clks, struct clk_bulk_data *clks)
static inline int __must_check devm_clk_bulk_get_all(struct device *dev,
struct clk_bulk_data **clks)
  1. 准备/使能 CLOCK
int clk_prepare(struct clk *clk)

/*开时钟前调用,可能会造成休眠,所以把休眠部分放到这里,可以原子操作的放到enable里*/

void clk_unprepare(struct clk *clk)
/*prepare的反操作*/
int clk_enable(struct clk *clk)

/*原子操作,打开时钟,这个函数必须在产生实际可用的时钟信号后才能返回*/

void clk_disable(struct clk *clk)

/*原子操作,关闭时钟*/

clk_enable/clk_disable,启动/停止clock。不会睡眠。

clk_prepare``/``clk_unprepare,启动clock前的准备工作/停止clock后的善后工作。可能会睡眠。

可以使用 clk_prepare_enable / clk_disable_unprepare,clk_prepare_enable / clk_disable_unprepare(或者clk_enable / clk_disable) 必须成对,以使引用计数正确。

注意:

prepare/unprepare,enable/disable 的说明:

这两套 API 的本质,是把CLOCK的启动/停止分为 Atomic 和 Non-atomic 两个阶段,以方便实现和调用。因此上面所说的“不会睡眠/可能会睡眠”,有两个角度的含义:一是告诉底层的CLOCK Driver,请把可能引起睡眠的操作,放到 Prepare/Unprepare 中实现,一定不能放到 Enable/Disable 中;二是提醒上层使用CLOCK的Driver,调用 Prepare/Unprepare 接口时可能会睡眠,千万不能在 Atomic 上下文(例如内部包含Mutex 锁、中断关闭、Spinlock 锁保护的区域)调用,而调用 Enable/Disable 接口则可放心。

另外,CLOCK的 Enable/Disable 为什么需要睡眠呢?这里举个例子,例如 Enable PLL CLOCK,在启动PLL 后,需要等待它稳定。而 PLL 的稳定时间是很长的,这段时间要把 CPU 交出(进程睡眠),不然就会浪费 CPU。最后,为什么会有合在一起的 clk_prepare_enable/clk_disable_unprepare 接口呢?如果调用者能确保是在Non-atomic 上下文中调用,就可以顺序调用 prepare/enable、disable/unprepared,为了简单,Framework就帮忙封装了这两个接口。

  1. 设置CLOCK频率
int clk_set_rate(struct clk *clk, unsigned long rate)(单位Hz)

(返回值小于 0,设置CLOCK失败)

2.4.2 示例​

DTS

tsadc: tsadc@ff260000 {
compatible = "rockchip,rk3399-tsadc";
reg = <0x0 0xff260000 0x0 0x100>;
interrupts = <GIC_SPI 97 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
rockchip,grf = <&grf>;
clocks = <&cru SCLK_TSADC>, <&cru PCLK_TSADC>;
clock-names = "tsadc", "apb_pclk";
assigned-clocks = <&cru SCLK_TSADC>;
assigned-clock-rates = <750000>;
resets = <&cru SRST_TSADC>;
reset-names = "tsadc-apb";
pinctrl-names = "init", "default", "sleep";
pinctrl-0 = <&otp_gpio>;
pinctrl-1 = <&otp_out>;
pinctrl-2 = <&otp_gpio>;
#thermal-sensor-cells = <1>;
rockchip,hw-tshut-temp = <95000>;
status = "disabled";
};

Driver code

static int rockchip_thermal_probe(struct platform_device *pdev)
{
.....
thermal->reset = devm_reset_control_array_get(&pdev->dev, false, false);
if (IS_ERR(thermal->reset)) {
if (PTR_ERR(thermal->reset) != -EPROBE_DEFER)
dev_err(&pdev->dev, "failed to get tsadc reset lines\n");
return PTR_ERR(thermal->reset);
}
thermal->num_clks = devm_clk_bulk_get_all(&pdev->dev, &thermal->clks);
if (thermal->num_clks < 1)
return -ENODEV;
error = clk_bulk_prepare_enable(thermal->num_clks, thermal->clks);
if (error) {
dev_err(&pdev->dev, "failed to prepare enable tsadc bulk clks: %d\n",
error);
return error;
}
......
}
static int rockchip_thermal_remove(struct platform_device *pdev)
{
.......
clk_bulk_disable_unprepare(thermal->num_clks, thermal->clks);
.......
}

2.5 CLOCK 调试​

  1. CLOCK DEBUGS:

打印当前时钟树结构:

cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary
  1. CLOCK 设置节点:

节点命令:

get rate:
cat /sys/kernel/debug/clk_saradc/clk_rate
set rate:
echo 24000000 > /sys/kernel/debug/clk_saradc/clk_rate

打开clk:

echo 1 > /sys/kernel/debug/clk_saradc/clk_enable_count

关闭clk:

echo 0 > /sys/kernel/debug/clk_saradc/clk_enable_count
  1. TEST_CLK_OUT 测试:

部分时钟是可以输出到 test_clk_out,直接测试CLOCK输出频率,用于确认某些时钟波形是否正常。配置方法(以 RK3399 为例):图表 2-7 TESTCLK示例图

设置CLOCK的 MUX

CRU_MISC_CON

Address: Operational Base + offset (0x050c)图表 2-8 TESTCLOCK_MUX

设置CLOCK的 DIV

CRU_CLKSEL58_CON

Address: Operational Base + offset (0x01e8)

图表 2-9 TESTCLOCK_DIV

设置CLOCK的 GATING

CRU_CLKGATE13_CON

Address: Operational Base + offset (0x0334)

图表 2-10 TESTCLOCK_GATE

3. 常见问题分析​

3.1 PLL 设置​

3.1.1 PLL 频率表格定义​

static struct rockchip_pll_rate_table rk3399_pll_rates[] = {
/* _mhz, _refdiv, _fbdiv, _postdiv1, _postdiv2, _dsmpd, _frac */
RK3036_PLL_RATE(2208000000, 1, 92, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2184000000, 1, 91, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2160000000, 1, 90, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2136000000, 1, 89, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2112000000, 1, 88, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2088000000, 1, 87, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2064000000, 1, 86, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2040000000, 1, 85, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(2016000000, 1, 84, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1992000000, 1, 83, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1968000000, 1, 82, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1944000000, 1, 81, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1920000000, 1, 80, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1896000000, 1, 79, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1872000000, 1, 78, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1848000000, 1, 77, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1824000000, 1, 76, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1800000000, 1, 75, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1776000000, 1, 74, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1752000000, 1, 73, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1728000000, 1, 72, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1704000000, 1, 71, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1680000000, 1, 70, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1656000000, 1, 69, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1632000000, 1, 68, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1608000000, 1, 67, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1600000000, 3, 200, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1584000000, 1, 66, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1560000000, 1, 65, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1536000000, 1, 64, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1512000000, 1, 63, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1488000000, 1, 62, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1464000000, 1, 61, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1440000000, 1, 60, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1416000000, 1, 59, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1392000000, 1, 58, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1368000000, 1, 57, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1344000000, 1, 56, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1320000000, 1, 55, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1296000000, 1, 54, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1272000000, 1, 53, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1248000000, 1, 52, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1200000000, 1, 50, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1188000000, 2, 99, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1104000000, 1, 46, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1100000000, 12, 550, 1, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1008000000, 1, 84, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE(1000000000, 1, 125, 3, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 984000000, 1, 82, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 960000000, 1, 80, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 936000000, 1, 78, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 912000000, 1, 76, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 900000000, 4, 300, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 888000000, 1, 74, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 864000000, 1, 72, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 840000000, 1, 70, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 816000000, 1, 68, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 800000000, 1, 100, 3, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 700000000, 6, 350, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 696000000, 1, 58, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 676000000, 3, 169, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 600000000, 1, 75, 3, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 594000000, 1, 99, 4, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 533250000, 8, 711, 4, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 504000000, 1, 63, 3, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 500000000, 6, 250, 2, 1, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 408000000, 1, 68, 2, 2, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 312000000, 1, 52, 2, 2, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 297000000, 1, 99, 4, 2, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 216000000, 1, 72, 4, 2, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 148500000, 1, 99, 4, 4, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 106500000, 1, 71, 4, 4, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 96000000, 1, 64, 4, 4, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 74250000, 2, 99, 4, 4, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 65000000, 1, 65, 6, 4, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 54000000, 1, 54, 6, 4, 1, 0),
RK3036_PLL_RATE( 27000000, 1, 27, 6, 4, 1, 0),
{ /* sentinel */ },
};

3.1.2 PLL 计算公式​

VCO = 24M * FBDIV / REFDIV (450M ~ 2200M)

/*VCO越大jitter越小,功耗越大; REFDIV越小PLL LOCK时间越短*/

FOUT = VCO / POSTDIV1/ POSTDIV2 /
/* POSTDIV1 > = POSTDIV2*/

如: VCO = 24M * 99 / 2 = 1188M

FOUT = 1188 / 2/ 1 = 594M

如果需要增加其他的 PLL 频率,按照上述公式补齐表格即可。

有一个 PLL 类型是特殊的,查表查不到,会自动去计算 PLL 的参数。如:

(注意:但是使用自动计算的时候,VCO 不能保证尽量大,如果对 PLL 的 jitter 有要求的不建议使用。)

3.2 部分特殊时钟的设置​

3.2.1 LCDC 显示相关的时钟​

LCDC 的 DCLK 是根据当前屏幕的分辨率决定的,所以不同产品间会有很大差异。所以 RK 平台上LCDC 的 DCLK 一般是独占一个 PLL 的。由于要独占一个 PLL,所以这个 PLL 的频率会根据屏的要求变化。所以一般此 PLL 要求是可以自动计算 PLL 参数的。而且一些其他对时钟有要求的时钟尽量不要挂在此 PLL 下面。如下表中:

产品名称PLL
RK303X独占 CPLL
RK312X独占 CPLL
RK322X独占 HDMIPHY PLL
RK3288X独占 CPLL
RK3368独占 NPLL
RK3399支持双显独占 CPLL和VPLL

图表 3-1 DCLK分配图

对于显示的 CLOCK 的设置,不同的平台差异很大,在此以 RK322X 和 RK3288 为例。

RK322X:

使用 HDMIPHY PLL 给 DCLK LCDC,所以就比较简单,DCLK LCDC 需要多少,就按照 HDMIPHY 输出多少的时钟就可以了,这个是 HDMIPHY 内部实现 PLL 的锁相输出。

RK3288:

RK3288 的就比较麻烦了,虽然也是 CPLL 独占使用,但是 CPLL 下面还有其他的时钟,而且 3288 是支持双显,也就是有 DCLK_LCDC0 和 DCLK_LCDC1,一个做主显一个做 HDMI 显示。主显跟 HDMI 显示都跟实际屏的分辨率有关系,所以理论上需要两个独立的 PLL 的,但是 3288 设计上只有一个 PLL 给显示用,那么我们就只能要求主显的是可以修改 CPLL 的频率,满足任意分辨率的屏,而另一个 lcdc 只能是在当前 GPLL 和 CPLL 已有的频率下分频出就近的频率。

RK3399:

VPLL是给HDMI使用的,也就是做HDMI显示的VOP的DCLK需要绑定在VPLL上,并且DCLK和VPLL频率是1:1关系。另一个VOP绑定在CPLL。Dts可以如下配置:

VOP0给HDMI
&vopb_rk_fb {
assigned-clocks = <&cru DCLK_VOP0_DIV>;
assigned-clock-parents = <&cru PLL_VPLL>;
};
&vopl_rk_fb {
assigned-clocks = <&cru DCLK_VOP1_DIV>;
assigned-clock-parents = <&cru PLL_CPLL>;
};
VOP1给HDMI
&vopb_rk_fb {
assigned-clocks = <&cru DCLK_VOP0_DIV>;
assigned-clock-parents = <&cru PLL_CPLL>;
};
&vopl_rk_fb {
assigned-clocks = <&cru DCLK_VOP1_DIV>;
assigned-clock-parents = <&cru PLL_VPLL>;
};

具体使用要看具体芯片,每个芯片设计不一样,限制条件也会有差异。

3.2.2 小数分频​

I2S、UART 等有小数分频的。对于小数分频设置时有一个要求,就是小数分频的频率跟小数分频的Parent 有一个 20 倍的关系,如果不满足 20 倍关系,输出的CLOCK会有较大的抖动及频偏。

图表 3‐2 小数分频时钟示意图

3.2.3 以太网时钟​

对于以太网的时钟,一般要求是精准的,百兆以太网要求 50M 精准的频率,千兆以太网要求 125M 精准的频率。一般有以太网需求的,PLL 也要是精准的时钟输出。如果说当前的时钟方案由于其他的原因不能出精准的时钟,那么以太网就要使用外部时钟晶振。这个是根据项目需求及实际的产品方案定的。