sdram知识讲解_华清远见
sdram知识讲解
本篇文章为大家带来sdram知识讲解，sdram如何裸奔，希望看完对大家的学习之路有所帮助。
一、sdram的介绍SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)，同步动态随机存储器，同步是指 Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。
二、s3c2410内部存储器
上面的图是我个人对存储器的理解。
我们知道，市面上内存的类型很多，那一款cpu是如何来识别如此多的RAM呢?这一切都是内存控制器来做的，我们就需要对内存控制器进行配置。当然内存控制器支持的 RAM类型也是有限的。其实cpu在取数据的时候，只是执行一条指令，例如:ldr r0,[r2];关于数据怎么来，cpu并不关心。整个数据的读取和写入全部由内存控制器完成。
三、s3c2410的地址空间
s3c2410的"存储控制器"提供了访问外部设备所需的信号，它有如下特性:
A.支持小字节、大字节序(通过软件选择)
B.每个BANK的地址空间为128M,总共1GB(8BANKS)
C.可编程控制的总线位宽(8/16/32-bit),不过BANK0只能选择两种位宽(16/32-bit)
D.总共8个BANK,BANK0-BANK5可以支持外接ROM,SRAM等，BANK6-BANK7 除可以支持ROM、SRAM外，还支持SDRAM等
E.BANK0-BANK6共7个BANK的起始地址是固定的
F.BANK7的起始地址可编程选择
G.BANK6、BANK7的地址空间大小是可编程控制的
H.每个BANK的访问周期均可编程控制
I.可以通过外部的"wait"信号延长总线的访问周期 <
J.在外接SDRAM时，支持自刷新(self-refresh)和省电模式(power down mode)
S3C2410对外引出的27根地址线ADDR0-ADDR26的访问范围只有128MB,那么如何达到上面所说的1GB 的访问空间呢?CPU对外还引出了8根片选信号nGCS0-nGCS7，对应于BANK0-BANK7,当访问BANKx的地址空间时，nGCSx引脚输出低电平用来选中外接的设备。这样，每个nGCSx对应128MB地址空间，8个nGCSx信号总共就对应了1GB的地址空间。8个BANK如下图所示:
如上图所示，左边对应不使用NAND FLASH作为启动设备，右边对应使用NAND FLASH作为启动设备
在fs2410上，BANK0接了NOR FLASH,也就说它既支持从NOR FALSH启动，也支持从NAND FLASH 启动。接线如下
注意：
把跳线帽拔了是从NOR FLASH启动，此时零地址在NOR FLASH上，S3C2410片内的4k SRAM被映射到高地址0x40000000。
把跳线帽插上是NAND FLASH启动，此时SRAM被映射到零地址。此时，硬件上会自动把NAND FLASH前4k拷贝到SRAM中去。
S3C2410作为32位的CPU，可以使用的地址范围理论上可以达到4G。除了上述用于连接外设的1GB地址空间外，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。
四、SDRAM的工作原理
SDRAM的内部是一个存储阵列。阵列就如同表格一样，将数据"填"进去。在数据读写时和表格的检索原理一样，先指定一个行(Row),再指定一个列(Column),我们就可以准确地找到所需要的单元格，这就是内存芯片寻址的基本原理。
先来看看fs2410上面内存的接线原理图
内存的芯片是:K4S561632D-TC75
关键特性如下:
1.4M x 16bit x 4BANK = 32 M
2.64ms refresh period (8K Cycle)
(一个bank刷新完所需时间64ms,总共8 k = 8192个行，每一行刷新的间隔时间为64ms / 8192 = 7.8125us)
3.MAX 主频133MHz(CL=3)
注意：CL，就是在CAS发出之后，仍要经过一定的时间才能有数据输出，从CAS与读取命令发出到第一笔数据输出的这段时间，被定义为CL(CAS Latency，CAS潜伏期)。
这里只是简单罗列了一些重要特性，其他特性读者可以查看其datasheet。
引脚功能:
下面我们再来看看sdram 是如何寻址
1.通过ADDR24,ADDR25,确定bank地址
2.通过RA0~RA12,确定行地址(8192个行)
3.通过CA0~CA8,确定列地址(512个列)
选定bank后，通过行地址和列地址就可以定位在那个单元格,在结合原理图我们知道，fs2310接了两个sdram，地址线复用，数据线分开。这样一个4字节的数据，前两个字节存放在第一个sdram,后两个字节存放在第二个sdram。
注意:先发bank地址，在发行地址，在发列地址
此时你也许有一个疑问，如果按照上面的描述，对于一个给定的地址进行读写都是4byte,但是有我们知道，有些时候我们读取或写入只是某一个字节。对于1byte的读写是通过LDQM、UDQM。分别称为低字节屏蔽、高字节屏蔽。
在来看看sdram的时序图
Trp(Row precharge time):行预充电时间(min : 20 ns)
Trcd(/RAS to /CAS delay):行无效到列有效的时间(min : 20 ns)
呵呵，要想得到这样的时序，我们只需要配置内存控制器就可以了。
我们接的是nGCS6
27、26都是对于SRAM 的，我们是SDRAM使用默认的就可以.[25:24] 10，有人也许会问,我们的sdram 不是16bit的吗?
不要忘记了我们接了2块sdram,用了32根数据线。
我们的sdram，[16:15] 使用11
Trcd的值 datasheet给出的最少是20ns,默认是10 = 4 clocks 对于 100MHZ,也就是40ns，个人觉得此处可以使用默认值
SCAN 10=9bit
刷新控制器配置如下：
REFEN ： 1
TREFMD ： 0
Trp : 00
Trc : [datasheet: min 65ns]这里我们选择10 = 6clocks
Refresh Counter
我在板子上设置HCLK = 101.4MHZ,Refresh count = 2^11 + 1 - 101.4 x 7.8125 = 1256
这里我们主要关注BK76MAP,其他的使用默认值
BANK6/7对应的地址空间与BANK0-5不同。BANK0~5的地址空间大小都是固定的128MB,地址范围是(x * 128M)到(x +1 )*128M -1,x表示0到5。BANK6/7的大小是可以边的，以保持这两个空间的地址连续，即BANK7的起始地址会随他们的大小变化。 <
fs2410BANK6接的是2块32M sdram，大小为64M,BANK7没用,所以[2:0] 000=64MB/64MB
这里我们只需要设置CL就可以，其他都是fixed(固定),不需要设置。
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:从 nand 启动，然后将 sram的代码拷贝到sdram,然后跳到sdram中去执行代码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指针指向内存执行代码
on_sdram:
@此时内存已经初始化好，设置栈指针
ldr sp,=0x33000000
bl main
mainloop:
b mainloop
disable_watchdog:
@关看门狗,不然cpu会不断重启
ldr r0,=pWTCON
mov r1,#0
str r1,[r0]
mov pc,lr init_sys_clock:
@目前为止，cpu工作在12MHZ频率下
@提升cpu工作频率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
@设置MPLL,使cpu工作在202.80MHZ
ldr r0,=MPLLCON
ldr r1,=0x000a1031
str r1,[r0]
mov pc,lr
copy_sram_to_sdram:
@将sram的4k数据全部复制到sdram中去
@sram的起始地址为0x00000000,sdram中的起始地址为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个寄存器的首地址
adrl r1,SMRDATA @13个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 @声明一个数据缓冲池的开始
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设为输出模式
GPFCON |= 0x55 << 8;
//输出高低平，关闭四路LED灯
GPFDAT |= 0xf << 4;
return 0;
}
//关闭LED
int led_off()
{
GPFDAT |= 0xf << 4; return 0;
}
//延时函数
int delay_time(int time)
{
int i,j; //让两个for循环作为延时for(i = 0;i < time;i ++)
for(j = 0;j < time;j ++);
return 0;
}
//流水灯
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
&nbnbsp; 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
以上就是sdram如何裸奔，由华清远见为大家带来的sdram知识讲解。更多参考资料可以在华清远见官网获得，华清远见提供免费教程供大家学习!