【ARM学习笔记】实验三：S3C2440A与内存SDRAM连接实验
前文讲到了存储控制器对外引出了8根片选信号线，分别对应8个BANK，每个BANK的地址空间大小为128MB，共计1GB的物理寻址空间
在8个BANK中，BANK0占用总线地址0x00000000~0x07FFFFFF，而CPU在上电后会从总线地址0x00000000读取指令执行，只能通过硬件引脚OM1和OM0配置成16bit或32bit的位宽，一般情况下，BANK0都是用来连接Nor Flash作为启动设备用的
BANK1~BANK5可以随意连接具备类内存接口的ROM和SRAM，支持8bit，16bit和32bit这3种位宽
BANK6和BANK7则除了连接具备类内存接口的ROM和SRAM，还可以用来连接SDRAM，因为BANK6和BANK7多出了几个特殊接口用来支持SDRAM，同时BANK6和BANK7还支持2块SDRAM并联
实际上，由于Nor Flash和SRAM价格较贵，而且容量较小，所以大多数开发板都采用Nand Flash启动，使用2块SDRAM并联作为内存
以百问网的JZ2440v2开发板为例：
JZ2440v2采用2颗三星K4S561632N SDRAM芯片作为内存，单片容量32MB，位宽16bit，两片组成32bit，不要需要注意的是，并联以后存储管理器会把2片内存当成独立的64MB、32bit的一片内存对待。
JZ2440v2同时拥有Nor Flash和Nand Flash
以下为JZ2440的SDRAM接线图：
如上图，LDATA[31:0]是32根数据线，LADDR[26:0]是27根地址线
由于这种型号的SDRAM的行地址的宽度是13，列地址的宽度是9，所以只用到13根地址线，另外LADDR0、LADDR1按照32bit芯片接法是不用接的
另外，除了“高/低字节数据掩码信号”LnWBE0、LnWBE1、LnWBE2、LnWBE3以及输入时钟LSCLK0、LSCLK1不相同外
其他引脚，如：片选引脚LnGCS6，行地址列地址使能LnSRAS、LnSCAS，读写控制LnWE，输入时钟有效信号LSCKE，都是共用的
另外LADDR[25:24]用于SDRAM内部的BANK选择
使用SDRAM涉及到的寄存器
1.总线宽度和等待控制寄存器（BWSCON）
其寄存器总线地址为0x48000000，用来设置设备位宽、WAIT状态和UB/LB状态，每4位对应一个BANK
由于JZ2440使用2块SDRAM占用BANK6和BANK7，BANK7对应的bit[31:28]=0b0010，BANK6对应的bit[27:24]=0b0010
第一个0（即bit[31]和bit[27]）表示不使用UB/LB状态，第二个0（即bit[30]和bit[26]）表示不使用WAIT状态，之后的10（即bit[29:28]和bit[26:2]）表示位宽32bit，其它位不用设置
故此寄存器的32位的十六进制值为0x22000000
2.BANK控制寄存器（BANKCON6和BANKCON7 ）
BANKCON6的总线地址为0x4800001C，BANKCON7的总线地址为0x48000020，2个BANK只要设置相同的数值即可
本例使用三星K4S561632N只需设置bit[16:15]=0x11和bit[3:0]=0b0101
其中bit[16:15]用来设置存储器类型为SDRAM，bit[3:0]用来设置RAS到CAS的延迟为3个时钟周期（bit[3:2]）以及列地址数为9位（bit[1:0]）
所以BANKCON6和BANKCON7两个寄存器的32位的十六进制值都设置为0x00018005
3.刷新控制寄存器（REFRESH）
REFRESH的总线地址为0x48000024
本例使用三星K4S561632N只需设置bit[23]=0x1和bit[19:18]=0b11
另外bit[10:0]用来设置刷新计数器Refresh Counter，这个需要根据Datasheet中的刷新周期来计算
Refresh Counter的计算公式为：2^11 + 1 - SDRAM时钟频率（MHz）* SDRAM刷新周期
本例使用三星K4S561632N的关键特性中注明了“64ms refresh period (8K Cycle)”，意思是64毫秒刷新8K次（8192次），算得刷新周期=64ms/8192=7.8125μm
而此时SDRAM的时钟频率等于晶振的12MHz（CPU还未设置时钟频率，此时使用晶振）
所以Refresh Counter的值=2^11 + 1 - 12 * 7.8125 = 1955.25 = 0x7A3
加上之前的bit[23]和bit[19:18]，所以刷新控制寄存器的32位的十六进制值为0x008C07A3
4.BANK大小寄存器（BANKSIZE ）
BANKSIZE的总线地址为0x48000028
本例使用三星K4S561632N只需设置bit[7]=0x1、bit[5]=0b1、bit[4]=0b1、bit[2:0]=0b001
其中bit[7]用来设置允许ARM突发操作，bit[5]用来设置SDRAM在掉电模式能使能SCKE 控制，bit[4]用来设置只在SDRAM 访问周期期间SCLK 使能，以降低功耗。bit[2:0]用来设置Bank 6/7 存储器映射64MB/64MB
所以BANKSIZE寄存器的32位的十六进制值都设置为0x000000B1
5.SDRAM模式寄存器组寄存器（MRSRB6 和MRSRB7）
MRSRB6的总线地址为0x4800002C，MRSRB7的总线地址为0x48000030，2个BANK只要设置相同的数值即可
本例使用三星K4S561632N只需设置bit[6:4]=0x011
查询Datasheet可知，此值可设为0b010（十进制2）或0b011（十进制3）和
本开发板建议使用0b011
所以MRSRB6 和MRSRB7两个寄存器的32位的十六进制值都设置为0x00000030
#################################################################################################################
【代码实现】
仅用C语言实现，比较简单方便
#################################################################################################################
sdram.bin : head.S sdram.c led4.c
arm-linux-gcc -c -o head.o head.S
arm-linux-gcc -c -o sdram.o sdram.c
arm-linux-gcc -c -o led4.o led4.c
arm-linux-ld -Tsdram.lds head.o sdram.o led4.o -o sdram_elf
arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_elf sdram.bin
arm-linux-objdump -D -m arm sdram_elf > sdram.dis
clean:
rm -f *.bin *elf *.o *bak *.dis *~
SECTIONS {
first0x00000000 : { head.o sdram.o }
second0x30000000 : AT(0x00000800) { led4.o }
}
.text
.global _start
_start:
ldrsp, =0x00001000
bldisable_watch_dog
blmemsetup
blcopy_2th_to_sdram
ldrsp, =0x34000000
ldrpc, =0x30000000
halt_loop:
bhalt_loop
void disable_watch_dog(void)
{
* (unsigned long *)0x53000000 = 0x00000000;
}
void memsetup(void)
{
* (unsigned long *)0x48000000 = 0x22000000;
* (unsigned long *)0x4800001C = 0x00018005;
* (unsigned long *)0x48000020 = 0x00018005;
* (unsigned long *)0x48000024 = 0x008C07A3;
* (unsigned long *)0x48000028 = 0x000000B1;
* (unsigned long *)0x4800002C = 0x00000030;
* (unsigned long *)0x48000030 = 0x00000030;
}
void copy_2th_to_sdram(void)
{
unsigned long * pdwSrc = (unsigned long *)0x00000800;
unsigned long * pdwDest = (unsigned long *)0x30000000;
while (pdwSrc < (unsigned long *)0x00001000)
{
* pdwDest = * pdwSrc;
pdwSrc++;
pdwDest++;
}
}
int main(void)
{
* (unsigned long *)0x56000050 = 0x00000100;
unsigned long i = 0x00000000;
unsigned long x = 0x00000000;
while(1)
{
* (unsigned long *)0x56000054 = i;
for(x=0x0007530; x>0; x--);
i = ~i;
}
return 0;
}
sdram_elf: file format elf32-littlearm
Disassembly of section first:
00000000 <_start>:
0:e3a0da01 movsp, #4096; 0x1000
4:eb000004 bl1c
8:eb00000a bl38
c:eb00002c blc4
10:e3a0d30d movsp, #872415232; 0x34000000
14:e3a0f203 movpc, #805306368; 0x30000000
00000018
18:eafffffe b18
0000001c
1c:e1a0c00d movip, sp
20:e92dd800 stmdbsp!, {fp, ip, lr, pc}
24:e24cb004 subfp, ip, #4; 0x4
28:e3a02453 movr2, #1392508928; 0x53000000
2c:e3a03000 movr3, #0; 0x0
30:e5823000 strr3, [r2]
34:e89da800 ldmiasp, {fp, sp, pc}
00000038
38:e1a0c00d movip, sp
3c:e92dd800 stmdbsp!, {fp, ip, lr, pc}
40:e24cb004 subfp, ip, #4; 0x4
44:e3a02312 movr2, #1207959552; 0x48000000
48:e3a03422 movr3, #570425344; 0x22000000
4c:e5823000 strr3, [r2]
50:e3a02312 movr2, #1207959552; 0x48000000
54:e282201c addr2, r2, #28; 0x1c
58:e3a03906 movr3, #98304; 0x18000
5c:e2833005 addr3, r3, #5; 0x5
60:e5823000 strr3, [r2]
64:e3a02312 movr2, #1207959552; 0x48000000
68:e2822020 addr2, r2, #32; 0x20
6c:e3a03906 movr3, #98304; 0x18000
70:e2833005 addr3, r3, #5; 0x5
74:e5823000 strr3, [r2]
78:e3a02312 movr2, #1207959552; 0x48000000
7c:e2822024 addr2, r2, #36; 0x24
80:e3a03723 movr3, #9175040; 0x8c0000
84:e2833e7a addr3, r3, #1952; 0x7a0
88:e2833003 addr3, r3, #3; 0x3
8c:e5823000 strr3, [r2]
90:e3a03312 movr3, #1207959552; 0x48000000
94:e2833028 addr3, r3, #40; 0x28
98:e3a020b1 movr2, #177; 0xb1
9c:e5832000 strr2, [r3]
a0:e3a03312 movr3, #1207959552; 0x48000000
a4:e283302c addr3, r3, #44; 0x2c
a8:e3a02030 movr2, #48; 0x30
ac:e5832000 strr2, [r3]
b0:e3a03312 movr3, #1207959552; 0x48000000
b4:e2833030 addr3, r3, #48; 0x30
b8:e3a02030 movr2, #48; 0x30
bc:e5832000 strr2, [r3]
c0:e89da800 ldmiasp, {fp, sp, pc}
000000c4
c4:e1a0c00d movip, sp
c8:e92dd800 stmdbsp!, {fp, ip, lr, pc}
cc:e24cb004 subfp, ip, #4; 0x4
d0:e24dd008 subsp, sp, #8; 0x8
d4:e3a03b02 movr3, #2048; 0x800
d8:e50b3010 strr3, [fp, #-16]
dc:e3a03203 movr3, #805306368; 0x30000000
e0:e50b3014 strr3, [fp, #-20]
e4:e51b2010 ldrr2, [fp, #-16]
e8:e3a03eff movr3, #4080; 0xff0
ec:e283300f addr3, r3, #15; 0xf
f0:e1520003 cmpr2, r3
f4:8a00000a bhi124
f8:e51b2014 ldrr2, [fp, #-20]
fc:e51b3010 ldrr3, [fp, #-16]
100:e5933000 ldrr3, [r3]
104:e5823000 strr3, [r2]
108:e51b3010 ldrr3, [fp, #-16]
10c:e2833004 addr3, r3, #4; 0x4
110:e50b3010 strr3, [fp, #-16]
114:e51b3014 ldrr3, [fp, #-20]
118:e2833004 addr3, r3, #4; 0x4
11c:e50b3014 strr3, [fp, #-20]
120:eaffffef be4
124:e24bd00c subsp, fp, #12; 0xc
128:e89da800 ldmiasp, {fp, sp, pc}
12c:43434700 cmpmir3, #0; 0x0
130:4728203a undefined
134:2029554e eorcsr5, r9, lr, asr #10
138:2e342e33 mrccs14,
下载文档
