S3C2410 SDRAM寄存器初始化设置

几天前看初始化SDRAM代码时觉得比较困难，首要是因为之前没有触摸过这方面，毫无经历，现在看来不难，费事在需求依据datasheet进行设置，好在是移植，许多强者的文章可参阅。自己很简单忘事，就记录下来吧。

我的板子是s3c2410，运用两片容量为32MB、位宽16bit的HY57V561620CT-H芯片拼成容量为64M、32bit的SDRAM存储器。依据2410datasheet，要运用SDRAM需装备13个寄存器，以下逐一来看：

1、 BWSCON：Bus width & wait status control register总线位宽和等候状况操控寄存器。

此寄存器用于装备BANK0 – BANK7的位宽和状况操控，每个BANK用4位来装备，别离是：

● ST（发动/制止SDRAM的数据掩码引脚。关于SDRAM，此方位0；关于SRAM，此方位1）

● WS（是否运用存储器的WAIT信号，一般置0为不运用）

● DW（两位，设置位宽。此板子的SDRAM是32位，故将DW6设为10）

特别的是bit[2:1]，即DW0，设置BANK0的位宽，又板上的跳线决议，只读的。我这板子BWSCON可设置为0x22111110。其实只需将BANK6对应的4位设为0010即可。

2、 BANKCON0 – BANKCON7

用来别离装备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，详细映射多大的空间，可用BANKSIZE寄存器设置），所以只需参照SDRAM芯片的datasheet装备好BANK6和BANK7，BANKCON0 – BANKCON5运用默认值0x00000700即可。

关于BANKCON6和BANKCON7中的各个位的描绘：

（1）MT（bit[16:15]）：设置本BANK映射的物理内存是SRAM仍是SDRAM，后边的低位就依据此MT的挑选而分隔设置。本板子应置0b11，所以只需求再设置下面两个参数

（2）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。咱们PC的BIOS里也能够调理的，应该玩过吧。

（3）SCAN（bit[1:0]）：Column address number（00 = 8-bit，01 = 9-bit，10= 10-bit），SDRAM列地址位数。查阅HY57V561620CT-H芯片手册得知此值是9，所以SCAN=0b01。

归纳以上各值，BANKCON6 – 7设为0x00018005。

3、 REFRESH：改写操控寄存器。

此寄存器的bit[23:11]可参阅默认值，或自己依据经历修正，这儿用0x008e0000，关键是最终的Refresh Counter（简称R_CNT，bit[10:0]）的设置，2410手册上给出了公式核算方法。SDRAM手册上“8192 refresh cycles / 64ms”的描绘，得到改写周期为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。

4、 BANKSIZE：设置SDRAM的一些参数。其间BK76MAP（bit[2:0]）装备BANK6/7映射的巨细，可设置为010 = 128MB/128MB或001 = 64MB/64MB，只要比实践RAM大都行，因为bootloader和linux内核都能够检测可用空间的。BANKSIZE=0x000000b2。

5、 MRSRB6、MRSRB7：Mode register set register bank6/7

能够修正的只要CL[6:4]（CAS latency，000 = 1 clock, 010 = 2 clocks, 011=3 clocks），其他的悉数是固定的（fixed），故值为0x00000030。这个CAS在BIOS中应该也设置过吧，对PC的速度提高很明显哦J

至此，13个寄存器悉数装备好了，下面就能够把代码仿制到SDRAM中履行了，相同的程序速度要比片内SRAM运转的慢不少。

————————————————————

1。关于CPU和SDRAM的硬件衔接参阅s3c2410datasheet的“MEMORY (SROM/SDRAM) ADDRESS PIN CONNECTIONS”能够得知，那么仿制4K今后的代码需求运用NANDFLASH操控器来读取NANDFLASH，今后的试验中将罗列，本试验系统发动后将NANDFLASH开端的4K数据仿制到SRAM中，然后跳转到0地址开端履行，然后初始化存储操控器，把程序自身从SRAM中仿制到SDRAM中，最终跳转到SDRAM中运转，程序的标号：on_sdram，这个地址在衔接程序时被确定为30000010，这个是SDRAM的地址，经过ldr pc,on_sdram，程序就能够跳转到SDRAM去了。那么on_sdram的值为什么等于31000010呢？原因在于Makefile中衔接程序的指令为arm-softfloat-linux-gnu-ld -Ttext 30000000 head_yoyo.o leds_yoyo.o -o sdram_elf,意思便是代码段的开始地址为30000000，即程序的第一条指令（ bl disable_watchdog）的衔接地址为30000000,其他类推，其程序标号为on_sdram的值为30000010，尽管 bl disable_watchdog，bl memsetup， bl copy_steppingstone_to_sdram，的衔接地址都在SDRAM中，可是因为他们都是方位无关的相对跳转指令，所以能够在SRAM中运转。

@**********************************************************
2 @ File : head_yoyo.S
3 @ 功用 : 设置SDRAM，将程序仿制到SDRAM中，并跳转到SDRAM中运转
4 @**********************************************************
5
6 .equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000
7 .equ SDRAM_BASE, 0x30000000
8 .text
9 .global _start
10 _start:
11 bl disable_watchdog @封闭看门狗，不然CPU不断重启
12 bl memsetup @初始化SDRAM操控器
13 bl copy_steppingstone_to_sdram @仿制代码到SDRAM
14 ldr pc,=on_sdram
15
16
17 @*********************************************************
18 @ 子函数阐明：跳转到SDRAM中运转
19 @*********************************************************
20
21 on_sdram:
22 ldr sp,=0x34000000 @设置栈,因为栈是向下增加，实践的运用为0x340 00000-4(栈在运用之前要减4)
bl main @跳转到C言语
24
25
26 halt_loop:
27 b halt_loop @死循环
28
29 @*********************************************************
30 @ 子函数阐明：封闭看门狗
31 @*********************************************************
32
33 disable_watchdog:
34 ldr r0,=0x53000000
35 mov r1,#0x0
36 str r1,[r0]
37 mov pc,lr
38
39 @*********************************************************
40 @子函数阐明：初始化内存操控器
41 @*********************************************************
42
43 memsetup:
mov r1,#MEM_CTL_BASE
45 adrl r2,mem_cfg_val
46 add r3,r1,#52
47 1:
48 ldr r4,[r2],#4 @将地址为R2的内存单元数据读取到R4中，然后r2=r2 +4
49 str r4,[r1],#4 @将r4的数据写入到r1的内存单元，然后r1=r1+4
50 cmp r1,r3 @比较R1，R3是否设置完一切的13个寄存器。
51 bne 1b @假如没有仿制完，就持续
52 mov pc,lr @仿制完后回来，b指令则不可。差异bl。
53
54
55 @*****************************************************************
56 @子函数阐明：仿制代码到SDRAM,将SRAM中的4K数据悉数仿制到SDRAM，
57 @ SRAM开始地址为0x00000000，SDRAM的开始地址为0x30000000
58 @*****************************************************************
59
60 copy_steppingstone_to_sdram:
61 mov r1,#0 @设置R1为SRAM的开始地址为0x00000000
62 ldr r2,=SDRAM_BASE @设置R2为SDRAM的开始地址为0设置R1为0X300 00000
63 mov r3 ,#4*1024 @设置R3为4K
1:
65 ldr r4,[r1],#4 @从SRAM中读取4字节的数据到R4中，然后r1=r 1+4
66 str r4,[r2],#4 @将r4中的4字节数据仿制到SDRAM中，然后r2= r2+4
67 cmp r1,r3 @判别是否完结：SRAM的地址是否等于末地址> 。
68 bne 1b @若没有完结，持续仿制
69 mov pc,lr @回来
70
71 .align 4
72
73 @******************************************************
74 @存储操控器13个寄存器的设置值
75 @******************************************************
76 mem_cfg_val:
77 .long 0x22011110 @BWSCON ：
78 .long 0x00000700 @BANKCON0
79 .long 0x00000700 @BANKCON1
80 .long 0x00000700 @BANKCON2
81 .long 0x00000700 @BANKCON3
82 .long 0x00000700 @BANKCON4
.long 0x00000700 @BANKCON5
84 .long 0x00018005 @BANKCON6
85 .long 0x00018005 @BANKCON7
86 .long 0x008e07a3 @REFRESH
87 .long 0x000000b1 @BANKSIZE
88 .long 0x00000030 @MRSRB6
89 .long 0x00000030 @MRSRB7
阐明：
BWSCON：对应BANK0-BANK7，每BANK运用4位。这4位别离表明：
a．STx：发动/制止SDRAM的数据掩码引脚，关于SDRAM，此位为0；关于SRAM，此位为1。有原理图可知Not using UB/LB (The pins are dedicated nWBE[3:0])。
b．WSx：是否运用存储器的WAIT信号，一般设为0
c．DWx：运用两位来设置存储器的位宽：00-8位，01-16位，10-32位，11-保存。
d．比较特别的是BANK0对应的4位，它们由硬件跳线决议，只读。
关于本开发板，运用两片容量为32Mbyte、位宽为16的SDRAM组成容量为64Mbyte、位宽为32的存储器，所以其BWSCON相应位为： 0010。关于本开发板，BWSCON可设为0x22111110：其实咱们只需求将BANK6对应的4位设为0010即可，其它的是什么值没什么影响，这个值是参阅手册上给出的。

BANKCON0-BANKCON5：咱们没用到，运用默认值0x00000700;

BANKCON6-BANKCON7:设为0x00018005 在8个BANK中，只要BANK6和BANK7能够运用SRAM或SDRAM，所以BANKCON6-7与BANKCON0-5有点不同：
a．MT([16:15])：用于设置本BANK外接的是SRAM仍是SDRAM：SRAM-0b00，SDRAM-0b11
b．当MT=0b11时，还需求设置两个参数：
Trcd([3:2])：RAS to CAS delay（00=2 clocks,01=3 clocks,10=4 clocks），因为运用的是HY57V561620(L)T-H，检查其手册详细在“DEVICE OPERATING OPTION TABLE”，在100M的作业频率下的推荐值为3clocks，所以设为推荐值0b01。
SCAN([1:0])：SDRAM的列地址位数，（00 = 8-bit，01 = 9-bit，10= 10-bit）关于本开发板运用的SDRAM HY57V561620(L)T-H（Column Address : CA0 ~ CA8），列地址位数为9，所以SCAN=0b01。
假如运用其他类型的SDRAM，您需求检查它的数据手册来决议SCAN的取值：00-8位，01-9位，10-10位.

REFRESH：设为0x008e0000+ R_CNT 其间R_CNT用于操控SDRAM的改写周期，占用REFRESH寄存器的[10:0]位，它的取值可如下核算(SDRAM时钟频率便是HCLK)：
R_CNT = 2^11 + 1 – SDRAM时钟频率(MHz) * SDRAM改写周期(uS)
在未运用PLL时，SDRAM时钟频率等于晶振频率12MHz；
SDRAM 的改写周期在SDRAM的数据手册上有标明，在本开发板运用的SDRAM HY57V561620（L）-H的数据手册上，可看见这么一行“8192 refresh cycles / 64ms”：所以，改写周期=64ms/8192 = 7.8125 uS。
关于本试验，R_CNT = 2^11 + 1 – 12 * 7.8125 = 1955, REFRESH=0x008e0000 + 1955 = 0x008e07a3
Trp([21:20]):设置为0即可
Tsrc（［19：18］）：设置默认值即可。

BANKSIZE：
位[7]=1：Enable burst operation （0＝ARM核制止突发传输，1＝ARM核支撑突发传输）
位[5]=1：SDRAM power down mode enable（0＝不运用SCKE信号令SDRAM进入省电形式，1＝运用SCKE信号令SDRAM进入省电形式）
位[4]=1：SCLK is active only during the access (recommended)
位 [2:1]=010：BANK6、BANK7对应的地址空间与BANK0-5不同。BANK0-5的地址空间都是固定的128M，地址规模是 (x*128M)到(x+1)*128M-1，x表明0到5。可是BANK7的开始地址是可变的，您能够从S3C2410数据手册第5章“Table 5-1. Bank 6/7 Addresses”中了解到BANK6、7的地址规模与地址空间的联系。本开发板仅运用BANK6的64M空间，咱们能够令位 [2:1]=010(128M/128M)或001(64M/64M)：这没联系，多出来的空间程序会检测出来，不会产生运用不存在的内存的状况——后边介绍到的bootloader和linux内核都会作内存检测。
位[6]、位[3]没有运用。

MRSRBx：
能让咱们修正的只要位[6:4](CL＝CAS latency，检查SDRAM的DATASHEET)这是SDRAM时序的一个时间参数，SDRAM 不支撑CL=1的状况，所以位[6:4]取值为010(CL=2)或011(CL=3)。开发板保存的值为0b11。

NOTE：
In Power_OFF mode, SDRAM has to enter SDRAM self-refresh mode.

1
18
19 #define rGPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
20 #define rGPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)

#define GPF4_OUTP (0x01<<8)
23 #define GPF5_OUTP (0x01<<10)
24 #define GPF6_OUTP (0x01<<12)
25 #define GPF7_OUTP (0x01<<14)
26
27 void wait(unsigned long time)
28 {
29 for(;time>0;time–);
30 }
31
32 int main()
33 {
34
35 rGPFCON = GPF4_OUTP|GPF5_OUTP|GPF6_OUTP|GPF7_OUTP;
36
37 while(1)
38 {
39 wait(30000);
40 rGPFDAT = (~1<<4);
41 wait(30000);
42 rGPFDAT = (~1<<5);
43 wait(30000);
44 rGPFDAT = (~1<<6);
45 wait(30000);
46 rGPFDAT = (~1<<7);
47
48 }
49 }