ARM开发步步深入之SDRAM编程示例

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ARM开发步步深入之SDRAM编程示例 [复制链接]

实验目的：改变“点灯大法”的执行地点，从NandFlash的Steppingstone转到SDRAM中执行，借此掌握存储控制器的使用。

　　实验环境及说明：恒颐S3C2410开发板H2410。H2410核心板扩展有64MB的SDRAM，用于设置程序堆栈和存放各种变量。SDRAM选用了两片三星公司的K4S561632(4M*16bit*4BANK)，两片拼成32位数据宽度的SDRAM存储系统，并映射到S3C2410的SROM/SDRAM的BANK6，地址范围是0x30000000~0x33FFFFFF。

　　实验思路：开发板上电启动后，自动将NandFlash开始的4K数据复制到SRAM中，然后跳转到0地址开始执行，然后初始化存储控制器，把程序本身从SRAM中复制到SDRAM中，最后跳转到SDRAM中运行。故问题的关键是SDRAM的初始化，根据S3C2410的Datasheet，要使用SDRAM，就需配置存储控制器的13个寄存器。

　　知识掌握：SDRAM和13个存储控制器的寄存器。

　　一、SDRAM：

　　CPU提供了一组用于SDRAM的信号：SDRAM时钟有效信号SCKE；SDRAM时钟信号SCLK0/SCLK1；数据掩码信号DQM0/DQM1/DQM2/DQM3；SDRAM片选信号nGCS0(与nGCS6是同一引脚的两个功能)；SDRAM行地址选通脉冲信号nSRAS；SDRAM列地址选通脉冲信号nSCAS；写允许信号nWE(不是SDRAM专用的)；

　　★SDRAM结构：SDRAM的内部是一个存储阵列，检索时先指定一个行，再指定一个列，就可以准确地找到所需要的单元格，这就是SDRAM寻址的基本原理；单元格被称为存储单元，表格就是逻辑BANK，SDRAM一般含有4个逻辑BANK。

　　★SDRAM的访问：SDRAM片选信号nGCS0有效；逻辑BANK选择；对选中的芯片进行统一的行/列寻址；CPU会从32位的地址中自动分出 逻辑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，逻辑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；找到了存储单元后，被选中的芯片就要进行统一的数据传输了。

　　二、存储控制器的寄存器：

　　★BWSCON(Bus width & wait status control register，总线位宽和等待状态控制寄存器):此寄存器用于配置BANK0~BANK7的位宽和状态控制，每个BANK用4位来配置，分别是：

　　● ST(启动/禁止SDRAM的数据掩码引脚。对于SDRAM，此位置0；对于SRAM，此位置1)

　　● WS(是否使用存储器的WAIT信号，通常置0为不使用)

　　● DW(两位，设置位宽。此板子的SDRAM是32位，故将DW6设为10)

　　特殊的是bit[2:1]，即DW0，设置BANK0的位宽，由板上的跳线决定，只读的。其实只需将BANK6对应的4位设为0010即可，在此处BWSCON先设置为0x02000000。SDRAM接BANK6对应的[27:24]位，同时注意BANK0比较特殊，如下图所示：

  

　　★BANKCON0~BANKCON7：用来分别配置8个BANK的时序等参数。SDRAM是映射到BANK6和BANK7上的(内存只能映射到这两个BANK，具体映射多大的空间，可用BANKSIZE寄存器设置)，所以只需参照SDRAM芯片的Datasheet配置好BANK6和BANK7，BANKCON0~BANKCON5使用默认值0x00000700即可。对于BANKCON6和BANKCON7中的各个位的描述：

　　●MT(bit[16:15])：设置本BANK映射的物理内存是SRAM还是SDRAM，后面的低位就根据此MT的选择而分开设置。本板子应置0b11，所以只需要再设置下面两个参数

　　●Trcd(bit[3:2])：RAS to CAS delay(00=2 clocks,01=3 clocks,10=4 clocks)，推2410手册上的荐值是0b01。我们PC的BIOS里也可以调节的，应该玩过吧。

　　●SCAN(bit[1:0])：Column address number(00 = 8-bit，01 = 9-bit，10= 10-bit)，SDRAM列地址位数。查阅K4S561632芯片手册得知此值是9，所以SCAN=0b01。如果使用其他型号的SDRAM，您需要查看它的数据手册来决定SCAN的取值：00-8位、01-9位、10-10位。综合以上各值，BANKCON6~BANKCON7设为0x00018005。

　　★REFRESH(刷新控制寄存器)：此寄存器的bit[23:11]可参考默认值，或自己根据经验修改，这里用0x008e0000，关键是最后的Refresh Counter(简称R_CNT，bit[10:0])的设置，2410手册上给出了公式计算方法。SDRAM手册上“8192 refresh cycles/64ms”的描述，得到刷新周期为64ms/8192=7.8125us，结合公式，R_CNT=2^11 + 1 – 12 * 7.8125 = 1955。所以可得REFRESH=0x008e0000+1995=0x008e07a3。

　　●Trp([21:20])：设置为0即可。