一、sdram的介紹SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，同步是指 Memory工作需要同步時(shí)鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn)；動(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來(lái)保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機(jī)是指數(shù)據(jù)不是線(xiàn)性依次存儲(chǔ)，而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。

二、s3c2410內(nèi)部存儲(chǔ)器

上面的圖是我個(gè)人對(duì)存儲(chǔ)器的理解。

我們知道，市面上內(nèi)存的類(lèi)型很多，那一款cpu是如何來(lái)識(shí)別如此多的RAM呢?這一切都是內(nèi)存控制器來(lái)做的，我們就需要對(duì)內(nèi)存控制器進(jìn)行配置。當(dāng)然內(nèi)存控制器支持的 RAM類(lèi)型也是有限的。其實(shí)cpu在取數(shù)據(jù)的時(shí)候，只是執(zhí)行一條指令，例如:ldr r0,[r2];關(guān)于數(shù)據(jù)怎么來(lái)，cpu并不關(guān)心。整個(gè)數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入全部由內(nèi)存控制器完成。

三、s3c2410的地址空間

s3c2410的"存儲(chǔ)控制器"提供了訪(fǎng)問(wèn)外部設(shè)備所需的信號(hào)，它有如下特性:

A.支持小字節(jié) 、大字節(jié)序(通過(guò)軟件選擇)

B.每個(gè)BANK的地址空間為128M,總共1GB(8BANKS)

C.可編程控制的總線(xiàn)位寬(8/16/32-bit),不過(guò)BANK0只能選擇兩種位寬(16/32-bit)

D.總共8個(gè)BANK,BANK0-BANK5可以支持外接ROM,SRAM等，BANK6-BANK7 除可以支持ROM、SRAM外，還支持SDRAM等

E.BANK0-BANK6共7個(gè)BANK的起始地址是固定的

F.BANK7的起始地址可編程選擇

G.BANK6、BANK7的地址空間大小是可編程控制的

H.每個(gè)BANK的訪(fǎng)問(wèn)周期均可編程控制

I.可以通過(guò)外部的"wait"信號(hào)延長(zhǎng)總線(xiàn)的訪(fǎng)問(wèn)周期 <

J.在外接SDRAM時(shí)，支持自刷新(self-refresh)和省電模式(power down mode)

S3C2410對(duì)外引出的27根地址線(xiàn)ADDR0-ADDR26的訪(fǎng)問(wèn)范圍只有128MB,那么如何達(dá)到上面所說(shuō)的1GB的訪(fǎng)問(wèn)空間呢？CPU對(duì)外還引出了8根片選信號(hào)nGCS0-nGCS7，對(duì)應(yīng)于BANK0-BANK7,當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)BANKx的地址空間時(shí)，nGCSx引腳輸出低電平用來(lái)選中外接的設(shè)備。這樣，每個(gè)nGCSx對(duì)應(yīng)128MB地址空間，8個(gè)nGCSx信號(hào)總共就對(duì)應(yīng)了1GB的地址空間。8個(gè)BANK如下圖所示:

如上圖所示，左邊對(duì)應(yīng)不使用NAND FLASH作為啟動(dòng)設(shè)備，右邊對(duì)應(yīng)使用NAND FLASH作為啟動(dòng)設(shè)備

在fs2410上，BANK0接了NOR FLASH,也就說(shuō)它既支持從NOR FALSH啟動(dòng)，也支持從NAND    FLASH 啟動(dòng)。
接線(xiàn)如下

注意：

把跳線(xiàn)帽拔了是從NOR FLASH啟動(dòng)，此時(shí)零地址在NOR    FLASH上，S3C2410片內(nèi)的4k    SRAM被映射到高地址0x40000000。

把跳線(xiàn)帽插上是NAND  FLASH啟動(dòng)，此時(shí)SRAM被映射到零地址。此時(shí)，硬件上會(huì)自動(dòng)把NAND FLASH前4k拷貝到SRAM中去。

S3C2410作為32位的CPU，可以使用的地址范圍理論上可以達(dá)到4G。除了上述用于連接外設(shè)的1GB地址空間外，還有一部分是cpu內(nèi)部寄存器的地址，剩下的地址空間沒(méi)有使用。

四、SDRAM的工作原理

SDRAM的內(nèi)部是一個(gè)存儲(chǔ)陣列。陣列就如同表格一樣，將數(shù)據(jù)"填"進(jìn)去。在數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)和表格的檢索原理一樣，先指定一個(gè)行(Row),再指定一個(gè)列(Column),我們就可以準(zhǔn)確地找到所需要的單元格，這就是內(nèi)存芯片尋址的基本原理。

先來(lái)看看fs2410上面內(nèi)存的接線(xiàn)原理圖

內(nèi)存的芯片是:K4S561632D-TC75 

關(guān)鍵特性如下:

1.4M x 16bit x 4BANK = 32 M

2.64ms refresh period (8K Cycle)

(一個(gè)bank刷新完所需時(shí)間64ms,總共8 k = 8192個(gè)行，每一行刷新的間隔時(shí)間為64ms / 8192 = 7.8125us)

3.MAX 主頻133MHz(CL=3)

注意：CL，就是在CAS發(fā)出之后，仍要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能有數(shù)據(jù)輸出，從CAS與讀取命令發(fā)出到第一筆數(shù)據(jù)輸出的這段時(shí)間，被定義為CL（CAS Latency，CAS潛伏期）。

這里只是簡(jiǎn)單羅列了一些重要特性，其他特性讀者可以查看其datasheet。

引腳功能:

下面我們?cè)賮?lái)看看sdram 是如何尋址

1.通過(guò)ADDR24,ADDR25,確定bank地址

2.通過(guò)RA0~RA12,確定行地址(8192個(gè)行)

3.通過(guò)CA0~CA8,確定列地址(512個(gè)列)

選定bank后，通過(guò)行地址和列地址就可以定位在那個(gè)單元格,在結(jié)合原理圖我們知道，fs2310接了兩個(gè)sdram，地址線(xiàn)復(fù)用，數(shù)據(jù)線(xiàn)分開(kāi)。這樣一個(gè)4字節(jié)的數(shù)據(jù)，前兩個(gè)字節(jié)存放在第一個(gè)sdram,后兩個(gè)字節(jié)存放在第二個(gè)sdram。

注意:先發(fā)bank地址，在發(fā)行地址，在發(fā)列地址

此時(shí)你也許有一個(gè)疑問(wèn)，如果按照上面的描述，對(duì)于一個(gè)給定的地址進(jìn)行讀寫(xiě)都是4byte,但是有我們知道，有些時(shí)候我們讀取或?qū)懭胫皇悄骋粋€(gè)字節(jié)。對(duì)于1byte的讀寫(xiě)是通過(guò)LDQM、UDQM。分別稱(chēng)為低字節(jié)屏蔽、高字節(jié)屏蔽。

在來(lái)看看sdram的時(shí)序圖

Trp(Row precharge time):行預(yù)充電時(shí)間(min : 20 ns)

Trcd(/RAS to /CAS delay):行無(wú)效到列有效的時(shí)間(min : 20 ns)

呵呵，要想得到這樣的時(shí)序，我們只需要配置內(nèi)存控制器就可以了。

我們接的是nGCS6

27、26都是對(duì)于SRAM 的，我們是SDRAM使用默認(rèn)的就可以.[25:24]  10，有人也許會(huì)問(wèn),我們的sdram不是16bit的嗎？

不要忘記了我們接了2塊sdram,用了32根數(shù)據(jù)線(xiàn)。

我們的sdram，[16:15] 使用11

Trcd的值 datasheet給出的最少是20ns,默認(rèn)是10 = 4 clocks 對(duì)于 100MHZ,也就是40ns，個(gè)人覺(jué)得此處可以使用默認(rèn)值
SCAN  10=9bit

刷新控制器配置如下：

REFEN ： 1

TREFMD ： 0

Trp :  00

Trc : [datasheet: min 65ns]這里我們選擇10 = 6clocks

Refresh Counter

我在板子上設(shè)置HCLK = 101.4MHZ,Refresh count = 2^11 + 1 - 101.4 x  7.8125 = 1256

這里我們主要關(guān)注BK76MAP,其他的使用默認(rèn)值

BANK6/7對(duì)應(yīng)的地址空間與BANK0-5不同。BANK0~5的地址空間大小都是固定的128MB,地址范圍是(x * 128M)到(x +1 )*128M -1,x表示0到5。BANK6/7的大小是可以邊的，以保持這兩個(gè)空間的地址連續(xù)，即BANK7的起始地址會(huì)隨他們的大小變化。 <

fs2410BANK6接的是2塊32M sdram，大小為64M,BANK7沒(méi)用,所以[2:0] 000=64MB/64MB

這里我們只需要設(shè)置CL就可以，其他都是fixed(固定),不需要設(shè)置。

CL : 011 = 3clocks.
        SMRDATA:
        .word (2 << 24) + (1 << 26)         @BWSCON
        .word 0x0700                                 @BANKCON0
        .word 0x700 @BANKCON1
        .word 0x700 @BANKCON2
        .word 0x700 @BANKCON3
        .word 0x700 @BANKCON4
        .word 0x700 @BANKCON5
        .word (3 << 15) + (1 << 0)         @BANKCON6
        .word 0x18001 @BANKCON7
        .word (1 << 23) + (2 << 18) + ( 1256  << 0) @REFRESH
        .word (1 << 7) + (1 << 0)         @BANKSIZE
        .word (3 << 4)          @MRSRB6
        .word (3 << 4)         @MRSRB7

案例:從 nand 啟動(dòng)，然后將 sram的代碼拷貝到sdram,然后跳到sdram中去執(zhí)行代碼

start.S


        .extern main
        .text
        .global _start
        _start:


        #define pWTCON 0x53000000
        #define CLKDIVN 0x4c000014
        #define MPLLCON 0x4c000004
        #define MEMBASE 0x48000000




        bl disable_watchdog
        bl init_sys_clock


        bl init_sdrm
        bl copy_sram_to_sdram


        ldr pc,=on_sdram  @pc指針指向內(nèi)存執(zhí)行代碼


        on_sdram:
        @此時(shí)內(nèi)存已經(jīng)初始化好，設(shè)置棧指針
        ldr sp,=0x33000000


        bl main


        mainloop:
        b  mainloop


        disable_watchdog:
        @關(guān)看門(mén)狗,不然cpu會(huì)不斷重啟
        ldr r0,=pWTCON
        mov r1,#0
        str r1,[r0]
        mov pc,lr         init_sys_clock:
        @目前為止，cpu工作在12MHZ頻率下
        @提升cpu工作頻率FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4
        ldr r0,=CLKDIVN
        mov r1,#3
        str r1,[r0]         @ifHDIVN=1,must asynchronous buf mode
        mrc p15,0,r0,c1,c0,0
        orr r0,r0,#0xc0000000
        mcr p15,0,r0,c1,c0,0


        @設(shè)置MPLL,使cpu工作在202.80MHZ
        ldr r0,=MPLLCON
        ldr r1,=0x000a1031
        str r1,[r0]
        mov pc,lr


        copy_sram_to_sdram:
        @將sram的4k數(shù)據(jù)全部復(fù)制到sdram中去
        @sram的起始地址為0x00000000,sdram中的起始地址為0x30000000
        mov r1,#0
        ldr r2,=0x30000000
        mov r3,#4096 @4 * 1024


        1:
        ldr r4,[r1],#4
        str r4,[r2],#4
        cmp r1,r3
        bne 1b


        mov pc,lr


        init_sdrm:
        @初始化sdram
        ldr r0,=MEMBASE @13個(gè)寄存器的首地址
        adrl r1,SMRDATA @13個(gè)寄存器值存放的地址
        mov r2,#52 @13 * 4 = 52         add r2,r2,r1


        1:
        ldr r3,[r1],#4
        str r3,[r0],#4
        cmp r1,r2
        bne 1b         /*every thing is fine now*/
        mov pc,lr         @ .ltorg @聲明一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖池的開(kāi)始


        SMRDATA:
        .word (2 << 24) + (1 << 26) @BWSCON
        .word 0x0700 @BANKCON0
        .word 0x700 @BANKCON1
        .word 0x700 @BANKCON2
        .word 0x700 @BANKCON3
        .word 0x700 @BANKCON4
        .word 0x700 @BANKCON5
        .word (3 << 15) + (1 << 0) @BANKCON6
        .word 0x18001 @BANKCON7
        .word (1 << 23) + (2 << 18) + (1256 << 0) @REFRESH
        .word (1 << 7) + (1 << 0) @BANKSIZE
        .word (3 << 4)  @MRSRB6
        .word (3 << 4) @MRSRB7


        led.c


        #include "s3c2410.h"


        //初始化
        int led_init()
        {
        //GPFCON -> [8:15]清零
        GPFCON &= ~(0xff << 8);
        //GPF4 GPF5 GPF6 GPF7設(shè)為輸出模式
        GPFCON |= 0x55 << 8;
        //輸出高低平，關(guān)閉四路LED燈
        GPFDAT |= 0xf << 4;


        return 0;
        }


        //關(guān)閉LED
        int led_off()
        {
        GPFDAT |= 0xf << 4;         return 0;
        }


        //延時(shí)函數(shù)
        int delay_time(int time)
        {
        int i,j;         //讓兩個(gè)for循環(huán)作為延時(shí)
        for(i = 0;i < time;i ++)
        for(j = 0;j < time;j ++);


        return 0;
        }


        //流水燈
        int run_water_led(int count)
        {
        int i = 0;         while(count --)
        {
        led_off();
        delay_time(1000);


        for(i = 4;i < 8;i ++)
        {
        GPFDAT &= ~(0x1 << i);
        delay_time(1000);
        }
        }
        return 0;
        }


        int main()
        {
        int i;


        led_init();         run_water_led(5);


        led_off();


        return 0;
        }


        Makefile:


        led.bin:start.S led.c
        arm-none-linux-gnueabi-gcc -c -g  start.S -o start.o
        arm-none-linux-gnueabi-gcc -c -g led.c -o led.o
        # arm-none-linux-gnueabi-ld -Ttext 0x00000000 start.o led.o -o led_elf
        arm-none-linux-gnueabi-ld -Ttext 0x30000000 start.o led.o -o led_elf
        arm-none-linux-gnueabi-objcopy -O binary -S led_elf led.bin
        cp led.bin /tftpboot


        clean:
        rm -rf *.o led_elf led.bin

轉(zhuǎn)自：http://www./Column/Column543.htm