S3C2440内存控制器与SDRAM

1、S3C2440中内存控制器的简单介绍

内存控制器的作用是什么，它有哪些特点?

内存控制器是怎么被CPU使用的？

CPU的地址总线是怎么与存储类芯片进行连接的?

1、它的作用与特点如图1，以下是简单的翻译：

S3C2440A内存控制器提供外部内存访问所需的内存控制信号。

S3C2440A具有以下特点：

-小/大端(可由软件选择)。

-地址空间：每个BANK都有128Mb(总共1GB/8个BANK)。

-除BANK0的可编程总线位宽位（16/32位）外，其他的所有BANK的可编程总线位宽位有三种（8/16/32位)。

-总共8个BANK：

BANK0 ~ BANK5 用于ROM、SRAM等。

BANK6 ~ BANK7 可用于ROM、SRAM、SDRAM等

-BANK0 ~ BANK6 共7个BANK的开始地址是固定的。

-BANK7 的开始地址和大小是可编程的。

-每个BANK的存取周期都是可编程的。

-可通过外部的 wait 信号进行等待，以延长总线访问周期。

-在SDRAM下支持自刷新和电源关闭模式。

图 1

2、在我们的JZ2440开发板上有着许多片内外设（如：GPIO、UART、存储类设备等），那么CPU如何操作这些外设的呢？当CPU去操作非存储类设备时，它是直接去操作CPU内部的寄存器；而它在操作存储类设备（如：NOR FLASH，DM9000、SDRAM等）时，它首先发出32bit的ADDR给内存控制器，然后内存控制器根据ADDR的范围发出片选信号，随后取出ADDR中的ADDR0~ADDR26发给选中的外设并与之进行数据交换，最后把处理后的数据返回给CPU；由第1点我们知道，内存控制器总共有8个BANK,每个BANK为128Mb(2^27)，BANK的分布如图2

图 2

3、在这里我们主要介绍CPU与ROM连接的样例，CPU其他的存储类芯片的连接类似（参考S3C2440芯片手册）。通过图3、4、5我们可以看出CPU是用A0和8位ROM的A0相连，A1和16位ROM的A0相连，A2和32位ROM的A0相连。8bit的ROM中一个字节占用一个存储单元，内存控制器可以直接访问到具体的1Byte并返回给CPU；16bit的ROM中两个字节占用一个存储单元，内存控制器一次最少取2Byte，然后再根据A0的值来确定具体的字节并返回给CPU；32bit的ROM中四个字节占用一个存储单元，内存控制器一次最少取4Byte，然后再根据A1和A0的值来确定具体的字节并返回给CPU；

图 3

图 4

图 5

2、SDRAM的简单配置

JZ2440上的SDRAM的内存是多大，它的q起始地址是多少?

SDRAM的简单配置。

1、在JZ2440上接的有2块EM63A165TS-6G（16M x 16 bit），故总内存是64MB的。由图6我们可以看到与SDRAM的A0连接的是CPU地址总线的第2位（这也符号前文第3点相符），可是为什么只有17根地址线（加上第0根和第1根）与SDRAM连接呢，2^17也才128kb啊，这其实是因为SDRAM有点特殊，它的地址分为行/列地址（也即图6中的nSRAS和nSCAS），访问一次SDRAM需要发送2次地址信号。SDRAM中一般由4个L-BANK，它是通过ADDR24和ADDR25来选择其中一个L-BANK的，而L-BANK的行列地址是通过ADDR2-ADDR2来进行选择的。当nSRA有效时，通过ADDR2-ADDR14发送行地址；当nSCAS有效时，通过ADDR2~ADDR10发出列地址。在图6中我们还得知它的片选引脚位nGCS6，结合图2得它的起始地址为0x30000000。（参考韦东山老师写的《嵌入式Linux开发完全应用手册》）

图 6

2、通过查看S3C2440芯片手册我们看到再内存控制器中对SDRAN进行配置时我们需要设置的寄存器有：BWSCON、BANKCON67、REFRESH、BANKSIZE、MRSRB67。

通过图7我们知道在BWSCON寄存器中我们只需要设置BWSCON[27:24]，因为我们接了2块16bit的SDRAM且一般不需要wait信号，同时ST6设为0，因为一般将BANK7和BAANK6设为一样的，所以BWSCON = 0x22000000；

根据图8我们设置BANKCON6 = 0x18001；BANKCON7 = 0x18001，其中我们用的SDRAM列地址数（SCAN）为9bit，根据图9我们取Trcd=20ns，因为我们的tHCLK为10ns，所以这里Trcd=0b00;

图 7

图 8

图 9

图 10

在图11的REFRESH寄存器中的Trp由图9取20ns、Trc取60ns，故REFRESH[21:20]=0b00，REFRESH[19:18]=0b01，结合图10和图11得REFRESH[10:0]=1269；故REFRESH = 0x8404F5；根据图12有BANKSIZE = 0x0B1；

图 11

图 12

通过图10和图13我们设置 `MRSRB6 = 0x20; MRSRB7 = 0x20;

图 13

下面是将上问设置的寄存器整理在一起的代码。

void sdram_init(void)

{

BWSCON = 0x22000000;

BANKCON6 = 0x18001;

BANKCON7 = 0x18001;

REFRESH = 0x8404F5;

BANKSIZE = 0x0B1;

MRSRB6 = 0x20;

MRSRB7 = 0x20;

}

以上只是很简单的介绍了下SDRAM以及如何配置