2.1 硬件結構
2.1.1 硬件框圖
CPU 經過存儲管理器來讀取 SDRAM 網卡 等外部設備，CPU無論外部設備是怎麼樣的，只是讀存儲管理器中的地址linux
CPU從0x30000000地址讀取數據。編程
1 mov R1, #0x30000000 2 ldr R0, [R1]
存儲管理器會根據配置信息來訪問外部的設備。oop
配置信息包括：spa
-
- 外部設備的地址
- 外部設備的數據，數據寬度是多少位（8位/16位/32位）
- 時鐘信號頻率
- 外部設備相關的特性，SDRAM包括行地址，列地址和bank
SDRAM的存儲結構邏輯以下：設計
SDRAM內部爲一個存儲陣列。讀寫原理爲，先指定一個行（ROW），再指定一個列（COLUMN），就能夠找到所須要的內容。指針
一個存儲陣列稱爲一個BANK。code
2.SDRAM
2.1 硬件結構
兩個16位的芯片組成32位位寬。blog
具體參數能夠查看SDRAM的芯片手冊。內存
SDRAM 須要知道的信息：程序設計
- 列地址和行地址的數目：由芯片手冊能夠知道，行地址爲13位，列地址爲9位
- 刷新週期：刷新週期爲 64/8192
- bank 地址
- 位寬：由原理圖能夠知道，位寬爲32
由芯片手冊能夠知道，行地址爲13位，列地址爲9位
刷新週期爲 64/8192
2440 芯片手冊上面寫了位寬與PIN腳之間的關係，以下圖：
如果8位位寬，只接A0 A1.......，如果16位位寬，則爲A1 A2........，如果32位位寬，則爲A2 A3........；這些引腳接到SDRAM上都是從 SDRAM的A0開始，32位，即LADDR2接到A0上開始
2.2 編程
要想使用SDRAM，須要進行如下幾步：
1）配置存儲管理器
2）將SDRAM 的信息寫入到寄存器中
對於存儲管理器，涉及到13個寄存器，具體看芯片手冊
- 程序設計思路：
- 程序燒寫進NAND Flash 中後，NAND Flash 中的前4K會拷貝到CPU的SRAM中去，SRAM的起始地址爲0x00000000，程序從這裏開始執行，SDRAM中的4K內容稱爲steppingstone
- 而後在SRAM中執行的時候，會將SRAM中的程序拷貝進SDRAM中去，而後繼續在SDRAM中執行
- 如果程序較大，則前4K執行完後，會將NAND Flash 的中的全部代碼一次性拷貝進SDRAM中執行，此章不涉及
連接地址：運行時，程序應該位於哪裏
代碼 head.S
1 @****************************************************************************** 2 @ File：head.S 3 @ 功能：SDRAM 進行初始化 4 @****************************************************************************** 5 6 @ .equ 命令用於把常量值設置爲能夠在文本段中使用的符號 7 @ 通過設置以後，數據符號值是不能在 程序中改動的。 8 @ .equ 命令能夠出如今數據段中任何位置，可是出於好的代碼習慣，最好是在定義其餘數據以前或以後集中定義全部數據符號 9 .equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000 @ 設置內存控制器的基地址，寄存器的起始地址 10 .equ SDRAM_BASE, 0x30000000 @ 設置SDRAM的基地址，按接在2440的哪一個片選上看 11 12 .text 13 .global _start 14 _start: 15 bl disable_watch_dog @ 關閉WATCHDOG，不然CPU會不斷重啓 16 bl memsetup @ 設置存儲控制器 17 bl copy_steppingstone_to_sdram @ 複製代碼到SDRAM中 18 ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中繼續執行 19 20 on_sdram: 21 ldr sp, =0x34000000 @ 設置堆棧，SDRAM 總共64M，棧指針指向SDRAM的最上端 22 bl main 23 24 halt_loop: 25 b halt_loop 26 27 @ 關閉看門狗 28 disable_watch_dog: 29 ldr r0, =0x53000000 @ WATCHDOG寄存器地址 30 mov r1, #0x0 31 str r1, [r0] @ 寫入0，禁止WATCHDOG，不然CPU會不斷重啓 32 mov pc, lr @ 返回 33 34 @ 設置存儲控制器,以便使用SDRAM等外設 35 memsetup: 36 mov r1, #MEM_CTL_BASE @ 存儲控制器的13個寄存器的開始地址 37 adrl r2, mem_cfg_val @ 這13個值的起始存儲地址 38 add r3, r1, #52 @ 13*4 = 54 39 1: 40 ldr r4, [r2], #4 @ 讀取設置值，並讓r2加4 41 str r4, [r1], #4 @ 將此值寫入寄存器，並讓r1加4 42 cmp r1, r3 @ 判斷是否設置完全部13個寄存器 43 bne 1b @ 若沒有寫成，繼續 44 mov pc, lr @ 返回 45 46 47 copy_steppingstone_to_sdram: 48 @ 將Steppingstone的4K數據所有複製到SDRAM中去 49 @ Steppingstone起始地址爲0x00000000，SDRAM中起始地址爲0x30000000 50 51 mov r1, #0 @ 片內內存的起始地址爲 0 52 ldr r2, =SDRAM_BASE @ SDRAM 中的基地址 53 mov r3, #4*1024 @ 拷貝的大小爲 4K 54 1: 55 ldr r4, [r1],#4 @ 從Steppingstone讀取4字節的數據，並讓源地址加4 56 str r4, [r2],#4 @ 將此4字節的數據複製到SDRAM中，並讓目地地址加4 57 cmp r1, r3 @ 判斷是否完成：源地址等於Steppingstone的末地址？ 58 bne 1b @ 若沒有複製完，繼續 59 mov pc, lr @ 返回 60 61 62 .align 4 63 mem_cfg_val: 64 @ 存儲控制器13個寄存器的設置值 65 .long 0x22011110 @ BWSCON 66 .long 0x00000700 @ BANKCON0 67 .long 0x00000700 @ BANKCON1 68 .long 0x00000700 @ BANKCON2 69 .long 0x00000700 @ BANKCON3 70 .long 0x00000700 @ BANKCON4 71 .long 0x00000700 @ BANKCON5 72 .long 0x00018005 @ BANKCON6 73 .long 0x00018005 @ BANKCON7 74 .long 0x008C07A3 @ REFRESH 75 .long 0x000000B1 @ BANKSIZE 76 .long 0x00000030 @ MRSRB6 77 .long 0x00000030 @ MRSRB7
sdram.c
1 /* GPF */ 2 #define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050) 3 #define GPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054) 4 /* GPG */ 5 #define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060) 6 #define GPGDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000064) 7 8 /* GPF */ 9 #define GPF4_out (1<<(4*2)) 10 #define GPF5_out (1<<(5*2)) 11 #define GPF6_out (1<<(6*2)) 12 13 #define GPF4_msk (3<<(4*2)) 14 #define GPF5_msk (3<<(5*2)) 15 #define GPF6_msk (3<<(6*2)) 16 17 /* 18 * S2,S3,S4對應GPF0、GPF二、GPG3 19 */ 20 #define GPF0_in (0<<(0*2)) 21 #define GPF2_in (0<<(2*2)) 22 #define GPG3_in (0<<(3*2)) 23 24 #define GPF0_msk (3<<(0*2)) 25 #define GPF2_msk (3<<(2*2)) 26 #define GPG3_msk (3<<(3*2)) 27 28 int main() 29 { 30 unsigned long dwDat; 31 32 // LED1,LED2,LED4對應的3根引腳設爲輸出 33 GPFCON &= ~(GPF4_msk | GPF5_msk | GPF6_msk); 34 GPFCON |= GPF4_out | GPF5_out | GPF6_out; 35 36 // S2,S3對應的2根引腳設爲輸入 37 GPFCON &= ~(GPF0_msk | GPF2_msk); 38 GPFCON |= GPF0_in | GPF2_in; 39 40 // S4對應的引腳設爲輸入 41 GPGCON &= ~GPG3_msk; 42 GPGCON |= GPG3_in; 43 44 while(1) 45 { 46 //若Kn爲0(表示按下)，則令LEDn爲0(表示點亮) 47 dwDat = GPFDAT; // 讀取GPF管腳電平狀態 48 49 if (dwDat & (1<<0)) // S2沒有按下 50 GPFDAT |= (1<<4); // LED1熄滅 51 else 52 GPFDAT &= ~(1<<4); // LED1點亮 53 54 if (dwDat & (1<<2)) // S3沒有按下 55 GPFDAT |= (1<<5); // LED2熄滅 56 else 57 GPFDAT &= ~(1<<5); // LED2點亮 58 59 dwDat = GPGDAT; // 讀取GPG管腳電平狀態 60 61 if (dwDat & (1<<3)) // S4沒有按下 62 GPFDAT |= (1<<6); // LED3熄滅 63 else 64 GPFDAT &= ~(1<<6); // LED3點亮 65 } 66 return 0; 67 }
Makefile
1 led_on.bin : head.S sdram.c 2 arm-linux-gcc -g -c -o head.o head.S 3 arm-linux-gcc -g -c -o sdram.o sdram.c 4 arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 -g head.o sdram.o -o sdram_elf 5 arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_elf sdram.bin 6 arm-linux-objdump -D -m arm sdram_elf > sdram.dis 7 clean: 8 rm -f sdram.dis sdram.bin sdram_elf *.o