S3C2440—8.读写SDRAM
SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存储器,同步是指内存工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储,而是自由指定地址进行数据读写
一.内部结构
原理图如下:
存储逻辑结构:
可以看出SDRAM的内部是一个阵列,就像表格一样,其寻址方式是按照块、行、列来的,即先选定SDRAM芯片,然后发出块信号确定那一块,再发出行信号确定哪一行,再发出列信号确定哪一列。
CPU对SDRAM的访问可以分为以下几步:
- CPU对存储控制器发出统一编址
- 内存控制器发出片选信号,选定SDRAM芯片
- 选定哪一个Bank(通过ADDR24、ADDR25信号线选定,总共4个Bank)
- 对选定的Bank进行行列寻址
- 找到对应的地址,通过32根数据线进行数据传输(原理图中是32位)
看起来很简单,但是我们要考虑到,不同规格SDRAM对应着不同的寻址方式,因为不同的SDRAM可能行列数不一样,对时序要求不一样,所以在访问SDRAM之前,我们要配置存储控制器中的一些寄存器来匹配SDRAM!!!
二.相关寄存器
存储控制器一共有13个寄存器,6种寄存器,对BANK0~BANK5进行访问时,只需要配置BWSCON和BANKCONx寄存器,但是对SDRAM访问,不仅仅需要对这俩个寄存器进行配置,还需要额外配置4个寄存器。
下面以访问SDRAM为例子介绍一下这些寄存器(按照芯片手册中的顺序来介绍):
BWSCON
位宽&等待控制寄存器
- ST6:决定是否使用SDRAM的数据掩码,对SDRAM时为0,对SRAM时为1。
- WS6:决定是否使用WAIT信号,一般不使用。(WAIT信号就是在SDRAM没准备好的时候,由SDRAM发给CPU,请求延迟一段时间)
- DW6:决定BANK位宽,自然是32位。
所以,BWSCON寄存器要或运算的值为:0x02000000
BANKCON6
BANK控制寄存器,用来控制外接设备的访问时序的,BANK0~BANK5默认0X0700
对于SDRAM的访问,我们需要配置的就是图中阴影部分的:
-
MT:决定BANK外接的是SDRAM还是SRAM,SDRAM选择11.
-
Trcd:行列信号之间的延迟时间,根据芯片手册得知最小为21ns,而我们的HCLK时钟为100MHz,一个clock10ns,所以保险起见选择30ns,即:01。
-
SCAN:设置列地址位,这里使用的SDRAM列地址一共9位,所以为:01.
所以,BANKCON6寄存器要或运算的值为:0x00018005
REFRESH
刷新控制寄存器,用来控制SDRAM的刷新模式和刷新频率。我们知道,SDRAM中的存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失,所以就要配置刷新控制寄存器。
-
REFEN:决定使能刷新功能,当然是开启了,值为:1
-
TREFMD:刷新的模式,一般自动刷新,值为:0
-
Trp:根据芯片手册得知20ns保险,对应2clocks,值为:00
-
Tsrc:默认即可
-
Refresh Counter:刷新计数的值,查SDRAM的手册可得8192个刷新周期为64ms,则每一个刷新周期为7.8125ns,通过公式计算可得刷新计数的值为:1955
所以,REFRESH寄存器要或运算的值为:0x008c07a3
BANKSIZE
- BURST_EN:决定是否允许突发传输,值为:1。
- SCKE_EN:决定是否使用SCKE信号来决定省电模式,值为:1。
- SCLK_EN:决定SCLK时钟信号的产生模式,值为:1。
- BK76MAP:决定BANK6、BANK7的大小,这里SDRAM是64M,所以值为:001。(BANK0~BANK5的大小是128M固定的,BANK6、BANK7的大小是可以控制的)
所以,BANKSIZE寄存器要或运算的值为:0x000000b1
MRSR
SDRAM模式设置寄存器
只有CL的值是可以修改的,查询芯片手册:
可知,CL可以是2clock或者是3clock,保险起见,值为:011
所以,MRSR寄存器要或运算的值为:0x00000030
/**********************************************************************************************************************/
综上所述,对SDRAM初始化的代码为:
void SDRAM_Init(void)
{
/* 对BANK6进行配置 以访问SDRAM */
BWSCON |= 0x02000000;//对SDRAM使用数据掩码、不使用WAIT信号、设置BANK6位宽32bit
BANKCON6 = 0x00018005;//BANK6外接SDRAM、行列信号间延迟3clocks、设置列地址位数
REFRESH = 0x008c07a3;//配置刷新模式及刷新计数值
BANKSIZE = 0x000000b1;//设置BANK6大小为64MB
MRSRB6 = 0x00000030;//设置CL为3clocks
}
三.读写SDRAM
对SDRAM进行配置之后,进行读写操作,看看写进去的值和读出来的值是否统一。
测试就直接写在main.c中吧:
#include "s3c2440_soc.h"
#include "uart.h"
void SDRAM_Init(void)
{
/* 对BANK6进行配置 以访问SDRAM */
BWSCON |= 0x02000000;//对SDRAM使用数据掩码、不使用WAIT信号、设置BANK6位宽32bit
BANKCON6 = 0x00018005;//BANK6外接SDRAM、行列信号间延迟3clocks、设置列地址位数
REFRESH = 0x008c07a3;//配置刷新模式及刷新计数值
BANKSIZE = 0x000000b1;//设置BANK6大小为64MB
MRSRB6 = 0x00000030;//设置CL为3clocks
}
int SDRAM_Test(void)
{
/* BANK6 基地址0x30000000 */
volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)(0x30000000);
int n;
/* 写入20Byte数据 */
for( n=0;n<20;n++ )
{
*(p+n) = 0xbb;
}
for( n=0;n<20;n++ )
{
if( 0xbb != *(p+n) )
return 0;
}
return 1;
}
int main(void)
{
SDRAM_Init();
uart0_init();
if( SDRAM_Test() )
puts("OK!!!\n");
else
puts("NOT OK!!!\n");
return 0;
}
代码亲测可以。