S3C2440学习笔记存储控制器.docx

1、S3C2440学习笔记存储控制器一、使用存储控制器访问外设的原理1、S3C2440的地址空间S3C2440对外引出27根地址线ADDR0-ADDR26，访问范围只有128MB，CPU对外还引出8根片选信号nGCS0-nGCS7，对应BANK0-BANK7，当访问BANKx的地址空间时，nGCSx引脚输出低电平来选中外接设备。这样每个128MB空间，共8个片选，对应1GB的地址空间。空间分布图如下：左边是nGCS0片选的nor flash启动模式下的存储分配图，右边是nand flash启动模式下的存储分配图S3C2440是32位CPU，可以使用的地址范围理论达到4GB，除去上面连接外设的1GB

2、空间外，还有一部分是CPU内部寄存器的地址，剩下的地址空间没有使用。2、存储控制器与外设的关系BANK0-BANK5的连接方式类似，BANK6连接SDRAM时复杂一些，SDRAM内部是一个存储阵列，指定一个行，再指定一个列，就可以准确找到所需要的单元格，而SDRAM有4个逻辑表格(L-BANK)，下面图为一张L-BANK那么SDRAM的访问步骤为：1）CPU发出片选信号nSCS0（与nGCS6是同一引脚）有效，选中SDRAM芯片2）SDRAM有4个L-BANK，需要两个地址信号来选中其中一个，即ADDR24、ADDR25，如下图3）对被选中的芯片进行同一的行/列（存储单元）寻址根据SDRAM芯

3、片的列地址线数目设置CPU相关寄存器后，CPU会从32位地址中自动分出L-BANK选择信号、行地址信号、列地址信号，然后先后发出行地址信号、列地址信号。L-BANK选择信号在发出行地址信号的同时发出，并维持到列地址信号结束如上图：行地址、列地址公用地址线ADDR2-ADDR14，使用nSRAS(R=Row)、nSCAS(C=Column)两个信号来区分它们，当nSRAS信号有效时，ADDR2-ADDR14发出的是行地址，对应地址空间bit23:11，当nSCAS信号有效时，ADDR2-ADDR14发出的是列地址，对应地址空间bit10:2。4）找到存储单元后，被选中的芯片就要进行统一的数据传输

4、。开发板使用两片16bit的SDRAM芯片并联形成32位的位宽，与CPU的32根数据线DATA0-DATA31相连，BANK6的起始地址位0x300000003、存储控制器的寄存器使用方法存储控制器共有13个寄存器，BANK0-BANK5只需要设置BWSCON和BANKCONx两个寄存器，BANK6、BANK7外接SDRAM时，还要设置REFRESH，BANKSIZE，MRSRB6,MRSRB7，等4个寄存器，下面分别说明1）位宽和等待控制寄存器BWSCONBWSCON中每四位控制一个BANK，最高4位对应BANK7、接下来4位对应BANK6，依次类推，如下图STx:启动/禁止SDRAM的数据

5、掩码引脚WSx:是否使用存储器的WAIT信号DWx:设置对应BANK的位宽，0b00对应8位，0b01对应16位，0b10对应32位，0b11表示保留比较特殊的是BANK0，它没事ST0和WS0，DW0只读，由硬件跳线决定，0b01表示16位，0b10表示32位，BANK0只支持16、32两种位宽所以可以确定BWSCON寄存器值为：0x220111102）BANK控制寄存器BANKCONx(x为0-5)这些寄存器用来控制BANK0-BANK5外接设备的访问时序，使用默认0x0700即可3）BANK控制寄存器BANKCONx(x为6-7)MT16:15:设置BANK外接ROM/SRAM还是SDR

6、AM，00=ROM/SRAM，01=保留，10=保留，11=SDRAMMT=0b00时，与BANKCON0-BANKCON5类似MT=0b11时，Trcd3:2:RAS to CAS delay，设为推荐值0b01SCAN1:0:SDRAM的列地址数，本开发板使用的SDRAM列地址数为9，0b00=8位，0b01=9位，0b10=10位所以本开发板，BANKCON6/7均设为0x000180054）刷新控制寄存器REFRESHREFEN23: 0=禁止SDRAM的刷新功能，1=开启SDRAM的刷新功能TREFMD22: SDRAM的刷新模式，0=CBR/Auto Refresh，1=SelfR

7、efreshTrp21:20: SDRAM RAS预充电时间 00=2 clocks，01=3clocks，10=4clocks，11=不支持Tsrc19:18: SDRAM半行周期时间 00=4clocks，01=5clocks，10=6clocks，11=7clocks，SDRAM行周期时间Trc=Tsrc+TrpRefresh Counter10:0: SDRAM刷新计数，刷新时间=(211+1-refresh_count)/HCLK，在未使用PLL时，HCLK=晶振频率12MHz，刷新周期为7.8125usrefresh_count=211+1-12*7.8125=1955REFRES

8、H=0x008C0000+1955=0x008C07A35）BANKSIZE寄存器BURST_EN7: 0=ARM核禁止突发传输，1=ARM核支持突发传输SCKE_EN5: 0=不使用SCKE信号令SDRAM进入省电模式，1=使用SCKE信号令SDRAM进入省电模式SCLK_EN4: 0=时刻发出SCLK信号，1=仅在方位SDRAM期间发出SCLK信号BK76MAP2:0: 设置BANK6/7的大小，0b010=128MB/128MB，0b001=64MB/64MB，0b000=32M/32M，0b111=16M/16M，0b110=8M/8M，0b101=4M/4M，0b100=2M/2M本

9、开发板外接64MB的SDRAM则本开发板BANKSIZE设为0xB16）SDRAM模式设置寄存器MRSRBx(x为6-7)CL6:4: 0b000=1clocks,0b010=2clocks,0b011=3clocks本开发板取0b011，所以MRSRB6/7取值为0x30二、存储控制器操作实例：使用SDRAM从NAND Flash启动CPU时，CPU会通过内部的硬件将NAND Flash开始的4KB数据复制到成为Steppingstone的4KB的内部RAM（起始地址为0）中，然后跳到地址0开始执行。本程序先设置好存储控制器，使外接的SDRAM可用，然后把程序本身从steppingstone

10、复制到SDRAM中，最后跳到SDRAM中执行head.S：1. *2. 3. File：head.S4. 5. 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行6. 7. *8. 9. 10. .equMEM_CTL_BASE,0x48000000存储控制器寄存器基址11. .equSDRAM_BASE,0x30000000SDRAM起始地址12. 13. .text14. .global_start15. 16. _start:17. 18. bldisable_watch_dog关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启19. 20. blmemsetup设置存储控

11、制器21. 22. blcopy_steppingstone_to_sdram复制代码到SDRAM中23. 24. ldrpc,=on_sdram跳到SDRAM中继续执行25. 26. on_sdram:27. 28. ldrsp,=0x34000000设置堆栈29. 30. blmain31. 32. halt_loop:33. 34. bhalt_loop35. 36. disable_watch_dog:37. 38. 往WATCHDOG寄存器写0即可39. 40. movr1,#0x5300000041. 42. movr2,#0x043. 44. strr2,r145. 46. mo

12、vpc,lr返回47. 48. 49. copy_steppingstone_to_sdram:50. 51. 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去52. 53. Steppingstone起始地址为0x00000000，SDRAM中起始地址为0x3000000054. 55. 56. movr1,#057. 58. ldrr2,=SDRAM_BASE59. 60. movr3,#4*102461. 62. 1:63. 64. ldrr4,r1,#4从Steppingstone读取4字节的数据，并让源地址加465. 66. strr4,r2,#4将此4字节的数据复制到

13、SDRAM中，并让目地地址加467. 68. cmpr1,r3判断是否完成：源地址等于Steppingstone的未地址？69. 70. bne1b若没有复制完，继续71. 72. movpc,lr返回73. 74. 75. memsetup:76. 77. 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设78. 79. 80. movr1,#MEM_CTL_BASE存储控制器的13个寄存器的开始地址81. 82. adrlr2,mem_cfg_val这13个值的起始存储地址83. 84. addr3,r1,#5213*4=5485. 86. 1:87. 88. ldrr4,r2,#4读取设置值，并让r

14、2加489. 90. strr4,r1,#4将此值写入存储控制寄存器，并让r1加491. 92. cmpr1,r3判断是否设置完所有13个寄存器93. 94. bne1b若没有写成，继续95. 96. movpc,lr返回97. 98. 99. 100. .align4101. 102. mem_cfg_val:103. 104. 存储控制器13个寄存器的设置值105. 106. .long0x22011110BWSCON107. 108. .long0x00000700BANKCON0109. 110. .long0x00000700BANKCON1111. 112. .long0x0000

15、0700BANKCON2113. 114. .long0x00000700BANKCON3115. 116. .long0x00000700BANKCON4117. 118. .long0x00000700BANKCON5119. 120. .long0x00018005BANKCON6121. 122. .long0x00018005BANKCON7123. 124. .long0x008C07A3REFRESH125. 126. .long0x000000B1BANKSIZE127. 128. .long0x00000030MRSRB6129. 130. .long0x00000030MR

16、SRB7leds.c1. #defineGPBCON(*(volatileunsignedlong*)0x56000010)2. #defineGPBDAT(*(volatileunsignedlong*)0x56000014)3. 4. 5. #defineGPB5_out(1(5*2)6. #defineGPB6_out(1(6*2)7. #defineGPB7_out(1(7*2)8. #defineGPB8_out(10;dly-);14. 15. 16. 17. intmain(void)18. 19. 20. unsignedlongi=0;21. 22. GPBCON=GPB5_out|GPB6_out|GPB7_out|GPB8_out;/将LED1-4对应的GPB5/6/7/8四个引脚设为输出23. 24. while(1)25. 26. wait(30000);27. 28. GPBDAT=(i sdram.disclean:rm -f sdram.dis sdram.bin sdram_elf *.o分别汇编head.S和leds.c连接leds.o和head.o，指定代码段起始地址0x30000000(SDRAM首地址)最后转换ELF为二进制，导出汇编代码