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linux-next で ROCK64 のオーディオが動かない、その 6

  • 2018年 10月 14日 - I2S と クロックレジスタ
  • 2018年 11月 10日 - I2S の DMA 問題と、残りの 3つの問題
  • 2018年 11月 11日 - I2S2 を認識しない問題解決(DMA チャネル数の問題だった)
  • 2018年 11月 28日 - I2S1 が動かない問題解決(クロックゲート定義のバグを直した)
  • 2018年 11月 29日 - アナログオーディオが動かない問題解決(ACODEC ドライバがなかったから移植)
  • 2018年 12月 23日 - 44.1kHz の PCM を再生できない問題解決(GPLL クロック定義のバグを直した)
  • 2019年 1月 5日 - 32kHz → 44.1kHz の順で PCM を再生できない問題解決(fractional divider の実装を変えた)

RK3328 の GPLL

RK3288 の GPLL 系のクロック周波数が、49151999 のようなおかしな値になってしまう問題も、追ってみたら意外と簡単だったのでパッチを作りました。取り込まれることを祈っておきましょう。

たぶん誰も興味が無いと思いますが、下記は RK3328 GPLL 系のクロック周波数がおかしくなる問題の詳細です。

RK3328 の PLL 周波数の決め方

まず Rock64 には 24MHz の水晶が載っていて、RK3328 の XIN24M に入力されています。これが FREF になります。

PLL 周波数は仕様書(RK3328 TRM)によると、
FOUTVCO = FREF / REFDIV * (FBDIV + FRAC / 224)
と書かれています。

しかしこれはおそらく誤記で正しくは、
FOUTVCO = FREF / REFDIV * (FBDIV + FRAC / 2^24)
だと思われます。

クロックドライバの実装も後者でしたし、hdk さんに教えてもらった他の Rockchip の仕様書でも 2^24 になっていましたから、RK3328 の仕様書にある 224 は 2^24 の誤記とみて問題ないでしょう。

最終的な PLL 周波数は、
FOUTPOSTDIV = FOUTVCO / POSTDIV1 / POSTDIV2
となります。

クロックドライバの実装

REFDIV, FBDIV, POSTDIV1, POSTDIV2, FRAC に設定される値は、クロックドライバで下記のように定義されています。

RK3328 のクロックドライバ

//drivers/clk/rockchip/clk-rk3328.c

static struct rockchip_pll_rate_table rk3328_pll_frac_rates[] = {
	/* _mhz, _refdiv, _fbdiv, _postdiv1, _postdiv2, _dsmpd, _frac */
	RK3036_PLL_RATE(1016064000, 3, 127, 1, 1, 0, 134217),
	/* vco = 1016064000 */
	RK3036_PLL_RATE(983040000, 24, 983, 1, 1, 0, 671088),
	/* vco = 983040000 */
	RK3036_PLL_RATE(491520000, 24, 983, 2, 1, 0, 671088),
	/* vco = 983040000 */
	RK3036_PLL_RATE(61440000, 6, 215, 7, 2, 0, 671088),
	/* vco = 860156000 */
	RK3036_PLL_RATE(56448000, 12, 451, 4, 4, 0, 9797894),
	/* vco = 903168000 */
	RK3036_PLL_RATE(40960000, 12, 409, 4, 5, 0, 10066329),
	/* vco = 819200000 */
	{ /* sentinel */ },
};

このコードの何がおかしいのかお見せするため、試しに先頭の行の値を使って PLL 周波数を計算してみます。PLL 周波数の目標値である rate は 1016064000 です。その他の設定値は、

  • refdiv : 3
  • fbdiv : 127
  • frac : 134217
  • postdiv1: 1
  • postdiv2: 1

です。この設定値に基づいて各設定値を計算してみると、

  • FREF * FBDIV / REFDIV = 24000000 * 127 / 3 = 1016000000
  • (FREF * FRAC / REFDIV) >> 24 = 24000000 * 134217 / 3 / 2^24 = 63999
  • FOUTVCO = 1016063999
  • FOUTPOSTDIV = 1016063999 / 1 / 1

となってしまい、1足りない変な値になります。1足りない原因は 2項目の計算結果が 63999 になってしまうことですから、直すには frac の値を 1 増せば良いです。frac を 134218 にすると、

  • (FREF * FRAC / REFDIV) >> 24 = 24000000 * 134218 / 3 / 2^24 = 64000

となって、めでたしめでたしです。

以上の解析結果に基づいて frac の値を 1増やすパッチを Linux ML に送りました。英語がイマイチで、うまく説明できず、原始人のような「これ値違う、俺直す」になってしまっていますが……。

Rockchip のアーキメンテナの Heiko さんは、コミットメッセージがあまりにもひどいと直してくれる(昔も修正されたことがある)みたいなので、そこに甘えておきます。原始人英語がそのまま取り込まれても別に構いませんし。

[編集者: すずき]
[更新: 2019年 2月 13日 00:26]
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