s3c2440 存儲(chǔ)系統(tǒng)和I/O空間 認(rèn)識(shí)
1,板上的存儲(chǔ)資源
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201611/316718.htm兩個(gè)32M的SDRAM.
一個(gè)2M的NOR FLASH
一個(gè)128M(有些是64M)的NAND FLASH
以上這些資源看原理圖便知.
2,板上的I/O資源
這塊板子上(準(zhǔn)確的說(shuō)是S3C2440)的I/O空間是用存儲(chǔ)映射的方法映射到存儲(chǔ)空間上的,也就說(shuō)I/O空間是要占用存儲(chǔ)空間的.
3,各種存儲(chǔ)器的區(qū)別與各自的用途
為什么這塊板子上有那么多存儲(chǔ)設(shè)備呢?原因很簡(jiǎn)單.每種存儲(chǔ)設(shè)備的用途都不一樣,而且為了兼顧廣大用戶的需要,也必須有不同的存儲(chǔ)設(shè)備.首先說(shuō)SDRAM.(寫到這突然想起忘了說(shuō)SRAM了.SRAM是靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,它具有掉電不丟失數(shù)據(jù)且不必頻繁刷新的特點(diǎn),存儲(chǔ)速度快,相當(dāng)于PC的內(nèi)存,看來(lái)這塊相當(dāng)于內(nèi)存的東西很重要,可是剛剛怎么沒(méi)說(shuō)有這塊東西呢?原因很簡(jiǎn)單.因?yàn)楸緛?lái)就沒(méi)有.其實(shí),如果需要隨機(jī)存儲(chǔ)器,SDRAM就是隨機(jī)存儲(chǔ)器啊,只是它需要不斷的刷新以保持里面的數(shù)據(jù)(電平).說(shuō)到這,SDRAM的作用同學(xué)們也應(yīng)該了解了.也就說(shuō)我們這塊板子就是有64M的內(nèi)存,足夠用了.
其次說(shuō)說(shuō)NOR FLASH.NOR FLASH是具有SRAM接口特性的ROM.可是NOR FLASH才2M未免太少了,沒(méi)錯(cuò),是很少,可是我們有NAND FLASH啊,它也是ROM啊,所以加起來(lái)我們可以說(shuō)這塊板子有130M(66M)的硬盤.這也足夠用了,可以少好幾個(gè)Linux了.
再說(shuō)說(shuō)NAND FLASH,NAND FLASH可以做的很大,但是速度卻比不上NOR FLASH,NOR FLASH能做快卻不能做的大,所以,速度和容量是一對(duì)矛盾.為了克服這對(duì)矛盾,這板子上兩種FLASH都有了.各有用途.另外,初學(xué)者一定要知道NAND FLASH與NOR FLASH啟動(dòng)的不同吧.這是跟他們的特性有關(guān)的,接下來(lái)談?wù)?
4,NOR FLASH啟動(dòng)與NAND FLASH啟動(dòng)
開發(fā)板上有一個(gè)S2開關(guān),當(dāng)它打在NOR一端是就是NOR啟動(dòng).相反,打在另一端就是NAND FLASH啟動(dòng)了.先說(shuō)著兩種啟動(dòng)的不同,再說(shuō)說(shuō)硬件上是如何啟動(dòng)的,空間有時(shí)如何分配的.當(dāng)S2打在NAND FLASH啟動(dòng),那么程序就是在NAND FLASH上跑起來(lái).其實(shí),在內(nèi)部還有一個(gè)4K字節(jié)的steppingstone的緩沖器(其實(shí)這是一個(gè)SRAM),當(dāng)選擇NAND FALSH啟動(dòng)時(shí),這個(gè)緩沖器映射在地址0x0000_0000上,而它負(fù)責(zé)將NAND FLASH上的代碼復(fù)制到SDRAM上(大家都知道,程序運(yùn)行時(shí)都是在RAM上運(yùn)行的,怎么可能是在FLASH上運(yùn)行呢,其實(shí)就是將FLASH上的代碼復(fù)制了而已)而負(fù)責(zé)復(fù)制這段代碼的東西就是傳說(shuō)中的BIOS啦.
當(dāng)S2打在NOR FLASH一端時(shí),又有什么區(qū)別呢?當(dāng)選擇用NOR FLASH啟動(dòng)時(shí),2M的NOR FLASH就映射到地址0x0000_0000上,程序就是從這里運(yùn)行了.那難道程序就能從NOR FLASH上運(yùn)行嗎?當(dāng)然不行,那為什么可以在這里啟動(dòng)呢,其實(shí)這個(gè)NOR FLASH已經(jīng)安裝了BIOS的了(若有讀者不知什么是BIOS,那就暫且認(rèn)為它的功能就是從FLASH上復(fù)制代碼到SDRAM就可以了)
4,S3C2410 S3C2440NAND存儲(chǔ)系統(tǒng)
大家都知道,32位可以尋址4G空間.但是S3C2440卻的存儲(chǔ)空間里把4G這樣子分的:
(途中只顯示最低的1G)
0x4000_0000只有還有3G空間是這樣分配:
OM[1:0]=01或者是10時(shí):0x4000_0000-0x4000_0fff.這4字節(jié)的就是前面說(shuō)的stepingstone的啦.0x4000_0fff_0x4800_0000是沒(méi)用到的.0x4800_0000-0x6000_0000的空間是特殊功能寄存器的.你發(fā)現(xiàn),所有的寄存器都是在這個(gè)范圍內(nèi)的.0x6000_0000—0Xffff_ffff的還是未用到的.
OM[1:0]=00時(shí).這個(gè)時(shí)候如上圖所示.剛剛說(shuō)的steppingstone映射到ox000_0000那里,也即是途中的BOOT INTERNAL SRAM.其他的一樣.
其實(shí).S3C2440把低1G的空間分成了8塊,由圖可知,第0至6這七塊的起始地址是不變的.而第七段的地址是可變的(它的地址有第六塊需要用到多少來(lái)決定,反正就是第六第七是連在一起的).前6塊可以是ROM SRAM .最后兩塊不但可以是ROM,SRAM外,還可以是SDRAM.其實(shí)啊,簡(jiǎn)單點(diǎn)的說(shuō),就是只有最后兩塊才能是SDRAM.也就是說(shuō)SDRAM必須要映射到這兩塊里面.mini2440就是選擇映射在第七塊上,所以SDRAM的起始地址是0x3000_0000(這就是手冊(cè)上為什么在加載測(cè)試程序時(shí)DNW的初始值要設(shè)為這個(gè),它就是為了想程序直接加載到SDRAM上,這只是做實(shí)驗(yàn)而且,掉電后還是會(huì)丟失的.所以做產(chǎn)品時(shí)是不可能這樣做的).
剛剛說(shuō)S3C2440把存儲(chǔ)空間分為8塊,它為什么要這么做呢?其實(shí)很簡(jiǎn)單,即使它不這么做,我們也會(huì)這么做的.先了算一算數(shù):每塊128M,那就是需要27根地址線來(lái)尋址.而8塊呢就跟著引出與之一一對(duì)應(yīng)的8跟片選引腳.講到這聰明的讀者必能想到.其實(shí)這8根片選引腳就是里面用3根地址線譯碼出來(lái)的.所以一共用了30根地址線,30根不正好是1G么.呵呵.
說(shuō)的差不多了.應(yīng)該有很多需要完善的,但是這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)還是有一定的幫助吧?
S3C2440 MEMORY CONTROLLER詳解
BANK0總線寬度由OM[1:0]引腳決定,當(dāng)OM[1:0]=01時(shí),booting ROM data width是16位,當(dāng)[1:0]=10時(shí),booting ROM data width是32位,當(dāng)OM[1:0]=00時(shí),從NAND FLASH啟動(dòng)。在友善之臂S3C2440開發(fā)板上,OM1引腳直接接地。
具體的S3C2440與兩片SDRAM接線方式如下圖所示:
SDRAM的工作時(shí)序作為ARM工程師了解即可,具體的讀寫控制由寄存器控制器完成,作為FPGA工程師則需要詳細(xì)了解SDRAM工作原理與時(shí)序,在此不再贅述。作為ARM工程師,最重要的是準(zhǔn)確配置與SDRAM相關(guān)的寄存器。
軟件可編程的大小端模式;
地址空間:每個(gè)BANK可尋址128MB(總共8個(gè)BANK 1GB空間);
可編程的訪問(wèn)位寬:BANK0為16或32位,其他BANK為8或16或32位;
8個(gè)存儲(chǔ)器BANK,其中6個(gè)用于ROM或者SRAM,2個(gè)用于ROM、SRAM或者SDRAM;
BANK0~BANK6的起始地址固定;
BANK7的起始地址和大小可編程;
所有存儲(chǔ)器BANK的訪問(wèn)周期可編程;
外部wait信號(hào)可延長(zhǎng)總線周期;
支持SDRAM的自刷新和掉電模式。
評(píng)論