s3c2440 nand flash 拷贝实验

首先明确一下我们的编程步骤。

（1）、加电在nand_flash加载boot.s中4K以内的程序。这4k将自动拷贝到SRAM（片内RAM）执行。

（2）、我们需要用这4k的程序实现nand-flash中4K以后的程序的拷贝（当然，拷贝到SDRAM基址为0x30000000处）继续执行（main.o部分的程序）。对于SDRAM的初始化和Watchdog的禁用已经在前一个实验中使用到了，这里就不再详细叙述。主要来看一下nand-flash的初始化和使用。

查阅一下s3c2440的空间布局。查看手册图Figure 5-1. S3C2440A Memory Map after Reset一目了然。

有8个banks— Total 8 memory banksSix memory banks for ROM, SRAM, etc.Remaining two memory banks for ROM, SRAM, SDRAM, etc .

每个bank拥有128M空间。当访问bankx时，对应的地址范围是128*n 到 128*(1+n)tq2440使用了64M的nand flash和64M的SDROMNAND Flash不对应任何bank，他是通过几组寄存器来访问的；上电以后，nand flash开始的4k数据被自动的复制到芯片内部一个称为steppingstone的RAM上。steppingstore的映射地址为0，上面的4k完成初始化工作；SDRAM则使用bank6，起始位置为0x30000000

该实验中我们将使用SDRAM的bank6实验目的：

（1）、mem controller的原理和工作过程

（2）、bank的使用

（3）、nand flash的读写控制

（4）、启动代码流程分析

在实际编程中，uboot和vivi都是绝佳的参考源码，我这里参考的是vivi的代码。

vivi已经上传到新浪共享：http://ishare.iask.sina.com.cn/f/11353581.html

datasheet上关于启动原理的介绍：

Bank0：The data bus of BANK0 (nGCS0) should be configured with a width as one of 16-bit and 32-bit ones. Because theBANK0 works as the booting ROM bank (map to 0x0000_0000), the bus width of BANK0 should be determinedbefore the first ROM access, which will depend on the logic level of OM[1:0] at Reset.

下面小结一下对nand flash控制器的操作过程.

 s3c2440对nandflash读写操作寄存器配置的流程：

s3c2440对nandflash读写操作寄存器配置的流程：

1.初始化

（1）NFCONT= (1<<0) //enable NAND flash controller

（2）NFCONT|= (1<<0)//chip disable

2.复位

（1）NFCONT&= ~(1<<1) //chip enable

（2）NFCMD= 0xff; //reset command

（3）while(!(NFSTAT& BUSY))等待NAND flashmemory ready to operate

3.读函数

（1）NFCONT&= ~(1<<1)//chip enable

（2）NFSTAT|= (1<<2) //NAND_CLEAR_RB ，RnBtransition is detected

（3）NFCMD= 0; //READ0，读上半叶

（4）//Write Address

NFADDR= i & 0xff;

NFADDR= (i >> 9) & 0xff;

NFADDR= (i >> 17) & 0xff;

NFADDR= (i >> 25) & 0xff;

（5）while(!(NFSTAT&(1<<0)) ); //NAND_DETECT_RB，等待NANDflash memory ready to operate

（6）*buf= (NFDATA & 0xff); //读数据线

（7）NFCONT|= (1<<1)//chip disable

用到的nand flash初始化读操作源码：

 1 /*在第一次实用NAND Flash前，复位一下NAND Flash */

 2  void nand_flash_reset()

 3 {

 4     NAND_CHIP_ENABLE;

 5     NFCMD = 0xff; //reset command

 6      wait_idle();

 7 }

 8 

 9  /*初始化NAND Flash */

10  void nand_flash_init()

11 {

12     //vivi init

13      int i = 0;

14     NFCONF = ( (7<<12)|(7<<8)|(7<<4)|(0<<0) );

15     NFCONT = ( (1<<4)|(0<<1)|(1<<0) );// Active low CE Control

16      NFSTAT = (0x6);//RnB Clear 

17      NFCMD = 0xff; //reset command

18      for(i = 0; i < 10; i++)

19         ;

20     wait_idle();

21     /*

22     //----------------------------------------------------------------

23     // following is the copy module

24     //----------------------------------------------------------------

25     NFCONT |= 0x2;//@ Flash Memory Chip Disable

26     //----------------------------------------------------------------

27     @ Flash Memory Chip Disable

28     @ get read to call C functions (for nand_read())

29     @ copy vivi to RAM

30     ldr    r0, =VIVI_RAM_BASE

31     mov     r1, #0x0

32     mov    r2, #0x20000

33     bl    nand_read_ll

34     //---------------------------------------------------------------

35     */

36     /*

37      NFCONT = (1<<0);

38      NAND_CHIP_DISABLE; 

39      nand_flash_reset();

40      */

41 }

42 

43  #define BUSY 1

44 inline void wait_idle(void)

45 {

46     while(!(NFSTAT & BUSY));

47     NFSTAT |= BUSY;

48 }

49 

50  #define NAND_SECTOR_SIZE 512

51  #define NAND_BLOCK_MASK  (NAND_SECTOR_SIZE - 1)

52 

53  /* low level nand read function */

54  int nand_flash_read(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size)

55 {

56     int i, j;

57 

58     if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) {

59         return -1; /* invalid alignment */

60     }

61 

62     NAND_CHIP_ENABLE;

63 

64     for(i=start_addr; i < (start_addr + size);) {

65         /*debug*/

66         (*(volatile unsigned long *)0x56000010) = 0x00015400;

67         (*(volatile unsigned long *)0x56000014) = 0x00000000;

68         /*debug*/

69         /* READ0 */

70         NAND_CLEAR_RB; 

71         NFCMD = 0;

72 

73         /* Write Address */

74         NFADDR = i & 0xff;

75         NFADDR = (i >> 9) & 0xff;

76         NFADDR = (i >> 17) & 0xff;

77         NFADDR = (i >> 25) & 0xff;

78 

79         NAND_DETECT_RB;

80 

81         for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++, i++) {

82             *buf = (NFDATA & 0xff);

83             buf++;

84         }

85         /*debug*/

86         if(i >= 512)

87         {

88         for(j = 0; j < 2048; j++)

89             ;

90         (*(volatile unsigned long *)0x56000014) &= (1 << 5) & (1 << 6);

91         for(j = 0; j < 2048; j++)

92             ;

93         }

94         /*debug*/

95     }

96     NAND_CHIP_DISABLE;

97     return 0;

98 }

在sram执行的启动汇编代码：

 1 @----------------------------------------------------

 2 @ boot.s

 3 @ yeven @2010.20.28

 4 @----------------------------------------------------

 5 .text

 6 .global _start

 7  _start:

 8     ldr sp,=4096

 9     bl disable_wd        @关闭看门狗

10     bl memsetup            @初始化SDRAM

11     bl nand_flash_init    @初始化nand-flash

12 

13     @下面调用 nand_flash_read,它需要三个参数：目标地址，源地址，数据长度

14     ldr r0,=0x30000000    @SDRAM新的起始位置

15     mov r1,#4096        @main.o在nand-flash中的偏移，即数据起始位置

16     mov r2,#1024        @复制长度

17     bl nand_flash_read    @调用vivi代码中的拷贝函数

18     

19 

20     bl led_on_s

21     ldr pc, = set_sp    @设置堆栈，进入main.o执行

22  set_sp:

23     ldr sp,=0x34000000    @设置堆栈栈顶指针

24     ldr lr,=halt_loop    @设置主函数返回地址

25     ldr pc,=main                @执行主函数

26 

27  halt_loop:

28     b halt_loop

29 

30  led_on_s:

31     ldr r0,=0x56000010

32     mov r1,#0x00000400

33     str r1,[r0]

34     ldr r0,=0x56000014

35     mov r1,#0x00000000

36     str r1,[r0]

主函数执行代码,这一段将在sdram-0x30000000执行.他只是不停的闪灯：

 1 /*

 2  * mem-con.c    yeven @2010.10.27

 3  * learn to use the sdram,control the memory and memory map

 4  * the main program locate at boot.s

 5  * we just light the four leds to test the result.

 6  */

 7 

 8  //Register for the led

 9  #define    GPBCON        (*(volatile unsigned long *)0x56000010)

10 #define    GPBDAT        (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

11 

12 //led-data register value(GPB5-GPB8)

13 #define LED0_ON        (1 << (5*2))

14 #define LED1_ON        (1 << (6*2))

15 #define    LED2_ON        (1 << (7*2))

16 #define LED3_ON        (1 << (8*2))

17 #define GPB_ON(n)    (~(1 << n))

18 #define GPB_OFF(n)    (1 << n)

19 

20 void delayms(unsigned int n)

21 {    

22     int i = 0;

23     for(i = 0; i < 10240*n; i++)

24         ;

25 }

26 

27 int main()

28 {

29     GPBCON |= (LED0_ON | LED1_ON | LED2_ON | LED3_ON);    //led0-4

30     while(1)

31     {

32         GPBDAT |= (GPB_ON(5) | GPB_ON(6) | GPB_ON(7) | GPB_ON(8));

33         delayms(1);

34         GPBDAT &= (GPB_OFF(5) & GPB_OFF(6) & GPB_OFF(7) & GPB_OFF(8));

35         delayms(1);

36     }

37 

38     return 0;

39 }

40     

编译的makfile和gnu ld文件：

SECTIONS

{

    first 0x00000000:    {boot.o init.o}

    second 0x30000000:    AT(4096){nand-flash-con.o}

}

 1 nand-flash-con:init2.c init.h nand-flash-con.c boot.s

 2     arm-linux-gcc -c -o boot.o boot.s

 3     arm-linux-gcc -c -o init.o init2.c #init.h

 4     arm-linux-gcc -c -o nand-flash-con.o nand-flash-con.c

 5     arm-linux-ld -Tnand.lds boot.o init.o nand-flash-con.o -o nand-flash-con-tmp.o

 6     arm-linux-objcopy -O binary -S nand-flash-con-tmp.o nand-flash-con

 7     arm-linux-objdump -D -b binary -m arm nand-flash-con > ttt.s

 8 clean:

 9     rm *.o

10     rm nand-flash-con