F1C200S >> Assembly
如何超頻到2.0GHz
參考資料：
1. pdf
2. lichee
3. mangopi_r
4. allwinner
VCC_CORE電壓足夠，才可以做超頻的動作，VCC_CORE是由EA3036供電，目前是1.2V
電壓計算方式如下，從公式可以得知，只要把R13改成75K，輸出電壓就可以變成 0.6 * (150K / 75K) + 0.6 = 1.8V
絲印位置
料雞已經就位
焊接
確定電壓是1.8V
CPU速度計算公式
PLL = (24MHz*N*K)/(M*P) N = 13 K = 4 M = 1 P = 1 PLL = (24MHz*13*4)/(1*1) = 1248MHz
main.s
.global _start
.equiv CCU_BASE, 0x01c20000
.equiv GPIO_BASE, 0x01c20800
.equiv PLL_CPU_CTRL_REG, 0x0000
.equiv PLL_PERIPH_CTRL_REG, 0x0028
.equiv AHB_APB_HCLKC_CFG_REG, 0x0054
.equiv BUS_CLK_GATING_REG2, 0x0068
.equiv BUS_SOFT_RST_REG2, 0x02d0
.equiv PD, (0x24 * 3)
.equiv PORT_CFG0, 0x00
.equiv PORT_CFG1, 0x04
.equiv PORT_CFG2, 0x08
.equiv PORT_DATA, 0x10
.equiv PORT_PUL0, 0x1c
.equiv PORT_PUL1, 0x20
.arm
.text
_start:
.long 0xea000016
.byte 'e', 'G', 'O', 'N', '.', 'B', 'T', '0'
.long 0, __spl_size
.byte 'S', 'P', 'L', 2
.long 0, 0
.long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
.long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
_vector:
b reset
b .
b .
b .
b .
b .
b .
b .
reset:
ldr r4, =CCU_BASE
ldr r1, =(1 << 31) | (12 << 8) | (3 << 4)
str r1, [r4, #PLL_CPU_CTRL_REG]
0:
ldr r1, [r4, #PLL_CPU_CTRL_REG]
tst r1, #(1 << 28)
beq 0b
ldr r1, =(1 << 31) | (1 << 18) | (31 << 8)
str r1, [r4, #PLL_PERIPH_CTRL_REG]
0:
ldr r1, [r4, #PLL_PERIPH_CTRL_REG]
tst r1, #(1 << 28)
beq 0b
ldr r1, =(3 << 12)
str r1, [r4, #AHB_APB_HCLKC_CFG_REG]
ldr r4, =GPIO_BASE
mov r1, #1
str r1, [r4, #(PD + PORT_CFG0)]
0:
eor r1, #1
str r1, [r4, #(PD + PORT_DATA)]
b 0b
.end
接著測量一下I/O速度
I/O速度為2.8MHz，不過CPU速度已經可以跑到1.2GHz，如果電壓再繼續增加，司徒相信CPU還可以操到更高，因為官方說最高可以到2.6GHz
既然官方說最高可以超頻到2.6GHz，那最高到底可以超到多少呢？基於這個好奇心，司徒決定研究一下超頻，因此，司徒找來芒果四兄弟
首先挺身而出的是芒果大哥，大哥深知，超頻可以會讓自己變成一隻燒雞，剛好今天是端午佳節，明年的今天可能會是自己的清明節...
由於司徒並沒有太多精密電阻做分壓測試，因此，趕緊從隔壁找來老王協助
為了避免發生榨妻的嫌疑，司徒量測一下老王的電壓，果然，老王還是無法信任...
遺憾的是，司徒手上剛好沒有溫度測量器，因此，勇敢的五姊妹挺身而出，由二姐負責量測...
芒果派果然值得信任，固定輸出1.2V
接著，司徒開始從1.8V測試
啟動後，吃掉0.05V
確定LED可以閃爍，代表此時的CPU頻率是可以工作的
測試程式
.global _start
.equiv CCU_BASE, 0x01c20000
.equiv GPIO_BASE, 0x01c20800
.equiv PLL_CPU_CTRL_REG, 0x0000
.equiv PLL_PERIPH_CTRL_REG, 0x0028
.equiv AHB_APB_HCLKC_CFG_REG, 0x0054
.equiv BUS_CLK_GATING_REG2, 0x0068
.equiv BUS_SOFT_RST_REG2, 0x02d0
.equiv PA, (0x24 * 0)
.equiv PORT_CFG0, 0x00
.equiv PORT_DATA, 0x10
.arm
.text
_start:
.long 0xea000016
.byte 'e', 'G', 'O', 'N', '.', 'B', 'T', '0'
.long 0, __spl_size
.byte 'S', 'P', 'L', 2
.long 0, 0
.long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
.long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
_vector:
b reset
b .
b .
b .
b .
b .
b .
b .
reset:
ldr r4, =CCU_BASE
ldr r1, =(1 << 31) | (20 << 8) | (3 << 4)
str r1, [r4, #PLL_CPU_CTRL_REG]
0:
ldr r1, [r4, #PLL_CPU_CTRL_REG]
tst r1, #(1 << 28)
beq 0b
ldr r0, =GPIO_BASE
ldr r1, =0x1000
str r1, [r0, #(PA + PORT_CFG0)]
0:
eor r1, #8
str r1, [r0, #(PA + PORT_DATA)]
ldr r2, =1000000
1:
subs r2, #1
bne 1b
b 0b
.end
P.S. 在最早的測試，司徒忘記N最大只有到31，因此，在此次測試，司徒先把K設定成3，然後依序調整N，上面的程式：24MHz * N * K = 24MHz * 21 * 4 = 2016MHz
接著就開始慢慢調整電壓測試，找出該CPU頻率下，最低可以接受的電壓
二姐持續量測溫度...
最後，司徒測試發現，電壓2.4V時，CPU可以超頻到2016MHz，此時CPU還可以正常運作，不過已經呈現發燙的狀態(可憐的二姐)，可以加上散熱片使用，而電壓再往上增加時，CPU已經無法運作
因此，司徒整理一下F1C100S超頻表格
| CORE電壓 | CPU頻率 | 人體溫度量測 | CPU設定 |
|---|---|---|---|
| 1.20v | 480MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (4 << 8) | (3 << 4) |
| 1.20v | 576MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (5 << 8) | (3 << 4) |
| 1.20v | 672MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (6 << 8) | (3 << 4) |
| 1.20v | 768MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (7 << 8) | (3 << 4) |
| 1.20v | 864MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (8 << 8) | (3 << 4) |
| 1.20v | 960MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (9 << 8) | (3 << 4) |
| 1.20v | 1056MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (10 << 8) | (3 << 4) |
| 1.30v | 1152MHz | 正常 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (11 << 8) | (3 << 4) |
| 1.35v | 1248MHz | 微微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (12 << 8) | (3 << 4) |
| 1.45v | 1344MHz | 微微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (13 << 8) | (3 << 4) |
| 1.55v | 1440MHz | 微微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (14 << 8) | (3 << 4) |
| 1.65v | 1536MHz | 微微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (15 << 8) | (3 << 4) |
| 1.75v | 1632MHz | 微微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (16 << 8) | (3 << 4) |
| 1.95v | 1728MHz | 微微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (17 << 8) | (3 << 4) |
| 2.00v | 1824MHz | 微溫 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (18 << 8) | (3 << 4) |
| 2.20v | 1920MHz | 溫~燙 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (19 << 8) | (3 << 4) |
| 2.40v | 2016MHz | 發燙 | PLL_CPU_CTRL_REG = (1 << 31) | (20 << 8) | (3 << 4) |
最後，芒果四兄弟依然健在
幸好二姐也平安無事
F1C200S在2.0GHz下，I/O速度可以多快呢？答案是7MHz
同場加映，司徒決定測試一下F1C100S超頻的持久度，這問題，真是一個老男人心中的痛...，於是，司徒找來幾顆精密電阻，0.6 * (464K / 150K) + 0.6 = 2.456V
2.456V，雖然多了0.056V，不過應該差不多，這個電壓是司徒之前測試，F1C100S最大可以承受的電壓
接著，司徒再度詢問芒果四兄弟，此時，勇敢的二哥二話不說，馬上挺身而出
移除R12、R13
0.6 * (464K / 150K) + 0.6 = 2.456V，司徒也幫二哥焊接一顆光明燈，期許實驗平安順利
既然，芒果都由二哥出戰了，於是司徒詢問三姐的意願，三姐說它不適合拍照，司徒不相信，要求三姐給一張照片證明
恩，三姐還是不要出戰好了，不然，司徒可能會變成殘障人士...
於是，司徒請來金大哥，聽說金大哥練過金鐘罩...
開始測驗，CPU=2016MHz，二哥忍耐一下，馬上就可以脫離苦海了...
二哥的光明燈開始閃爍
6秒後...，芒果二哥終於離開人間，再怎麼連接USB，都無法進入燒錄模式，願二哥安祥...
於是，司徒找來另外的精密電阻，442K電阻配上160K電阻，0.6 * (442K / 160K) + 0.6 = 2.2575V
此時，三哥默默走了出來，司徒替三哥治裝...，0.6 * (442K / 160K) + 0.6 = 2.2575V
三哥開始...
CPU=2016MHz，10秒後掛點，不過插入USB，還是可以進入燒錄模式，因此，電壓2.2575V是不會燒毀F1C100S的保險電壓，而司徒測試CPU=1920MHz，三哥竟然撐過60秒，三哥真男人
60秒後，二姐馬上量測溫度，果然會燙...
於是，小護士準備幫三哥打針，可惜司徒臨時找不到散熱片...
那就只好電風扇伺候...
二姐測量溫度，果然還是有點燙，不過，CPU=1920MHz，跑了三分鐘，依然沒有問題，因此，司徒覺得1920MHz，加上散熱片，應該是可以拿來使用的
僅存的芒果三兄弟
結論：
CPU=2016MHz，需要找出臨界電壓，容易燒毀，不建議使用
CPU=1920MHz，F1C100S加上散熱片，可以跑，不過目前只有測試GPIO Toggle