在s3c2410的时钟和电源管理模块中有一个寄存器MPLLCON为MPLL锁相环的配置寄存器:,以下为其中的一些位定义:
MDIV [19:12] Main divider control
PDIV [9:4] Pre-divider control
SDIV [1:0] Post divider control
这里就涉及到如何从 MPLLCON中获取这三个值的问题,一种简单的办法是利用掩码,比如要获取MDIV的值:
#define MDIV_MASK 0x00ff0000
MDIV=MPLLCON & MDIV_MASK
MDIV=MDIV >>12
在linux内核和vivi bootloader中使用了另外一种通用方法,那就是位域。
请看下面这个获取CPU时钟的函数:
unsigned long s3c2410_get_cpu_clk(void)
{
unsigned long val=MPLLCON;
return( ( (GET_MDIV(val)+8) *FIN )/ ( ( GET_PDIV(val)+2 ) * ( 1<<GET_SDIV(val) ) ) );
}
以下为宏定义:
#define GET_MDIV(x) FExtr(x, fMPLL_MDIV)
#define GET_PDIV(x) FExtr(x, fMPLL_PDIV)
#define GET_SDIV(x) FExtr(x, fMPLL_SDIV)
#define fMPLL_MDIV Fld(8,12)
#define fMPLL_PDIV Fld(6,4)
#define fMPLL_SDIV Fld(2,0)
其中的宏定义在一个处理位域的头文件中:
/*
* FILE bitfield.h
*
* Version 1.1
* Author Copyright (c) Marc A. Viredaz, 1998
* DEC Western Research Laboratory, Palo Alto, CA
* Date April 1998 (April 1997)
* System Advanced RISC Machine (ARM)
* Language C or ARM Assembly
* Purpose Definition of macros to operate on bit fields.
*/
#ifndef __BITFIELD_H
#define __BITFIELD_H
#ifndef __ASSEMBLY__
#define UData(Data) ((unsigned long) (Data))
#else
#define UData(Data) (Data)
#endif
/*
* MACRO: Fld
*
* Purpose
* The macro "Fld" encodes a bit field, given its size and its shift value
* with respect to bit 0.
*
* Note
* A more intuitive way to encode bit fields would have been to use their
* mask. However, extracting size and shift value information from a bit
* field's mask is cumbersome and might break the assembler (255-character
* line-size limit).
*
* Input
* Size Size of the bit field, in number of bits.
* Shft Shift value of the bit field with respect to bit 0.
*
* Output
* Fld Encoded bit field.
*/
#define Fld(Size, Shft) (((Size) << 16) + (Shft))
/*
* MACROS: FSize, FShft, FMsk, FAlnMsk, F1stBit
*
* Purpose
* The macros "FSize", "FShft", "FMsk", "FAlnMsk", and "F1stBit" return
* the size, shift value, mask, aligned mask, and first bit of a
* bit field.
*
* Input
* Field Encoded bit field (using the macro "Fld").
*
* Output
* FSize Size of the bit field, in number of bits.
* FShft Shift value of the bit field with respect to bit 0.
* FMsk Mask for the bit field.
* FAlnMsk Mask for the bit field, aligned on bit 0.
* F1stBit First bit of the bit field.
*/
#define FSize(Field) ((Field) >> 16)
#define FShft(Field) ((Field) & 0x0000FFFF)
#define FMsk(Field) (((UData (1) << FSize (Field)) - 1) << FShft (Field))
#define FAlnMsk(Field) ((UData (1) << FSize (Field)) - 1)
#define F1stBit(Field) (UData (1) << FShft (Field))
/*
* MACRO: FInsrt
*
* Purpose
* The macro "FInsrt" inserts a value into a bit field by shifting the
* former appropriately.
*
* Input
* Value Bit-field value.
* Field Encoded bit field (using the macro "Fld").
*
* Output
* FInsrt Bit-field value positioned appropriately.
*/
#define FInsrt(Value, Field) \
(UData (Value) << FShft (Field))
/*
* MACRO: FExtr
*
* Purpose
* The macro "FExtr" extracts the value of a bit field by masking and
* shifting it appropriately.
*
* Input
* Data Data containing the bit-field to be extracted.
* Field Encoded bit field (using the macro "Fld").
*
* Output
* FExtr Bit-field value.
*/
#define FExtr(Data, Field) \
((UData (Data) >> FShft (Field)) & FAlnMsk (Field))
#endif /* __BITFIELD_H */
呵呵,位域果然强大,当初看《Programming In C》 时提到了位域,还专门用了一章来讲,现在终于明白为什么了。
以下以通过GET_MDIV(MPLLCON)获取MDIV为例,简要说明一下位域的处理过程:
#define MPLLCON 0X4C000004
x= (*(volatile unsigned long *)(MPLLCON)); x 取MPLLCON中的值
;此例中假设MPLLCON的值为0x0005C080
#define GET_MDIV(x) FExtr(x, fMPLL_MDIV)
==> GET_MDIV(x) = FExtr(x,fMPLL_MDIV)
#define fMPLL_MDIV Fld(8,12)
==> FExtr(x,fMPLL_MDIV)=FExtr(x,Fld(8,12) )
#define Fld(Size, Shft) (((Size) << 16) + (Shft))
==> Fld(8,12) = 0x0008000C
#define FExtr(Data, Field) ((UData (Data) >> FShft (Field)) & FAlnMsk (Field))
==> FExtr(x, 0x0008000C)= (0x0005C080>>FShft(0x0008000C))&FAlnMsk(0x0008000C)
#define FShft(Field) ((Field) & 0x0000FFFF)
==> Fshft(0x0008000C)= 0x0000000C=12
#define FAlnMsk(Field) ((UData (1) << FSize (Field)) - 1)
==> FAlnMsk(0x0008000C)= ( 0x00000001<<FSize(0x0008000C) ) - 1
#define FSize(Field) ((Field) >> 16)
==> FSize(0x0008000C)= 0x00000008
==> FAlnMsk(0x0008000C)=0x000000FF
==>FExtr(x, 0x0008000C)=(0x0005C080>>12)&0x000000FF
=0x0000005C
正确的提取出了结果
研究具体实现细节比较累,但是使用起来确是很方便的,包含bitifield.h头文件,然后就可以使用预先定义好的良好的宏了,就像上面所做的那样。
下面是我对要使用这种通用方法的原因的理解:
通用性,避免重复输入,避免手动移位,计算掩码等操作时因粗心引入错误。使用这种方法只需提供 位域的位数和偏移值,比较方便。
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