1. Nand Flash、Nor Flash、SDRAM地址区别
Nand Flash:ROM,容量大,适用于数据存储,ARM不能从Nand中直接启动,需要把程序从Nand的前4k空间中拷贝到SDRAM,然后再从SDRAM中启动。
Nor Flash:ROM,容量小,适用于程序存储,ARM可以从Nor Flash中直接启动。
SDRAM: RAM,容量大,操作系统等大型软件都运行在SDRAM中。
2. S3c2440寻址空间:
S3C2440有27根地址线ADDR[26:0],8根片选信号ngcs0-ngcs7,对应bank0-bank7,当访问bankx的地址空间,ngcsx引脚为低电平,选中外设。
2^27=2^7 * 2^10 * 2^10 = 128Mbyte
8*128Mbyte = 1Gbyte
所以S3C2440总的寻址空间是1Gbyte。(也就是最高地址0x40000000)
寻址空间如下图:
3. SDRAM的寻址原理:
SDRAM内部是一个存储阵列。可以把它想象成一个表格。和表格的检索原理一样,先指定行,再指定列,就可以准确找到所需要的存储单元。这个表格称为逻辑BANK。目前的SDRAM基本都是4个BANK。寻址的流程就是先指定BANK地址,再指定行地址,最后指定列地址。这就是SDRAM的寻址原理。
4. 内存片(HY57V561620F)的连接方式:
HY57V561620F的容量是16M寻址*16位宽=256Mbit。
TQ2440中使用了两片内存,总容量为2*32M=64Mbyte。
A0-A12是地址线:行地址、列地址复用,行地址使用A0-A12(13条),列地址使用A0-A8(9条)。
BA0-BA1是bank选择引脚。(bank选择与行地址(row address)同时下发,在列地址下发时,有其他用途)。
这个SDRAM有
13根行地址线 RA0-RA12
9根列地址线 CA0-CA8
2根BANK选择线 BA0-BA1
SDRAM的地址引脚是复用的,在读写SDRAM存储单元时,操作过程是将读写的地址分两次输入到芯片中,每一次都由同一组地址线输入。两次送到芯片上去的地址分别称为行地址和列地址。它们被锁存到芯片内部的行地址锁存器和列地址锁存器。/RAS是行地址锁存信号,该信号将行地址锁存在芯片内部的行地址锁存器中;/CAS是列地址锁存信号,该信号将列地址锁存在芯片内部的列地址锁存器中。
SDRAM的A0接S3C2440的ADDR2,很多初学者都对这里又疑问。A0为什么不接ADDR0?
要理解这种接法,首先要清楚在CPU的寻址空间中,字节(8位)是表示存储容量的唯一单位。
用2片HY57V561620F扩展成32位SDRAM,可以认为每个存储单元是4个字节。因此当它的地址线A1:A0=01时,处理器上对应的地址线应为ADDR3:ADDR2=01(32位SDRAM每4字节一个地址,对应于CPU)(因为CPU的寻址空间是以Byte为单位的)。所以SDRAM的A0引脚接到了S3C2440的ADDR2地址线上。
(可以看成,ARM的寻址地址=CPU的地址*4,因为对CPU来讲相当于没读一次都相隔4byte)。
同理,如果用1片HY57V561620F,数据线是16位,因为一个存储单元是2个字节,这时SDRAM的A0要接到S3C2440的ADDR1上。
也就是说SDRAM的A0接S3C2440的哪一根地址线是根据整个SDRAM的数据位宽来决定的。
上面的接线图上,BA0,BA1接ADDR24,ADDR25,为什么用这两根地址线呢?
BA0~BA1代表了SDRAM的最高地址位。因为CPU的寻址空间是以字节(Byte)为单位的,本系统SDRAM容量为64MByte,那就需要A25~A0(64M=2^26)地址线来寻址,所以BA1~BA0地址线应该接到2440的ADDR25~ADDR24引脚上。
13根行地址线+9根列地址线 = 22根。另外HY57V561620F一个存储单元是2个字节,相当于有了23根地址线。BA0,BA1是最高地址位,所以应该接在ADDR24,ADDR25上。
5. 启动过程中寻址方式
系统启动取决于S3c2440 CPU的OM0、OM1两个引脚的取值:
因此在TQ2440中,直接将OM1接地(永远为0),OM0作为拨码开关,来选择是从nand启动(接地,0)还是从nor 32-bit启动(悬空,1)。
6. Nor Flash引脚图(EN29LV160AB-70TCP)
地址线A0-A19,共20条;
数据线D0-D15,共16条(D15为数据、地址复用);
当47脚BYTE#配置为字节byte模式时(0),D15用于A-1地址线,所以寻址空间为20+1=21条,也就是2M byte。
当47脚BYTE#配置为双字word模式时(1),D0-D15都用于数据线,寻址空间为20条,1M,数据线D0-D15有效,数据量为1M*2=2Mbyte。(TQ2440采用此模式)
7. 重要信息地址
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标示 |
地址 |
含义 |
寄存器 |
寄存器范围 |
0x48000000~0x5fffffff |
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S3C24X0_GPIO_BASE |
0x56000000 |
Gpio各寄存器基地址 |
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S3C2410_SDI_BASE |
0x5A000000 |
SDI |
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S3C24X0_USB_DEVICE_BASE |
0x52000140 |
用户设备 |
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S3C2410_NAND_BASE |
0x4E000000 |
Nand |
|
S3C24X0_LCD_BASE |
0x4D000000 |
LCD |
|
S3C24X0_INTERRUPT_BASE |
0x4A000000 |
中断 |
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运行数据 |
_bss_start |
0x33db6990 |
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_armboot_start |
0x33d80000 |
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CFG_ENV_SIZE |
0x20000 |
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FREE_RAM_SIZE |
0x3d1df7c |
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宏观内存范围 |
Nor Flash(nor 启动方式) |
0x00000000~0x001fffff |
Nor flash位于bank0。 2Mbyte容量。 |
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CPU内部SRAM(Nand Flash启动方式) |
0x00000000~ |
Nand flash启动时拷贝到SRAM中运行 |
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外部SDRAM |
0x30000000~0x34000000 |
64Mbyte容量 |
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Nand Flash |
NULL |
Nand Flash不直连总线,通过控制器访问。 |
内存分配
SDRAM地址end |
@0x34000000 |
Bss_start |
此上,为bss数据区 |
Armboot_start |
此上,为uboot映像,大概200k |
CFG_MALLOC_LEN |
256k |
GLB_DATA_SIZE |
128byte+4byte |
IRQ_stack |
4k |
FIQ_stack |
4k |
用户栈区 |
128k |
空闲地址空间 |
大概61Mbyte(SDRAM内存总共64M). |
SDRAM地址start |
@0x30000000 |
Nor /nand flash….. |
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8. 名词解释
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nGCS0 |
芯片选择(片选)寄存器 |
nGCS0-nGCS7 |
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9. 参考:
s3c2440内存原理
http://hi.baidu.com/qq453158783/blog/item/883430ca84fc9e20b700c84f.html
http://hi.baidu.com/guoxiao69/blog/item/4f6157d751e22b209a502715.html
MMU原理
http://hi.baidu.com/excellentderek/blog/item/c9c60713361efb055baf53e7.html