存储控制器

    xiaoxiao2021-04-15  29

    目的:了解总线形式扩展的外设,比如nandflash、norflash、网卡等,了解总线的使用方法之后,再根据具体的外设特性,就可以驱动该外设了。

    例子:使用SDRAM

    读手册知道前提:主控芯片的引出地址线为addr0-addr26(128M),有八个bank (各有引出信号)所以可以访问的1个g的存储空间。 

    主控芯片是32位cpu,理论上可以访问4g的地址空间,剩余的用来访问内部的寄存器地址以及未使用。

    看图我们知道bank6控制着SDRAM。

     sdrom 结构: 可以认为为4层,硬件上要对它进行操作需要以下几步: 1.片选选中sdrom 2.选中哪一层 3.被选中的一层进行 行列寻址。

    其中行地址为13位对应于地址空间的bit【23:11】,列地址为9位对应于地址空间的bit【10:2】。LnSRAS、LnSCAS控制着行地址与列地址的选择。

       我们来看看这个知道行选列选选择后方可读写,那么我们就可以计算出sdrom每一层的最大取值范围为2^13 = 8M,一片有4层,4*8 = 32M,有两片sdrom 2*32 = 64M。

    该存储控制器寄存器的起始地址和结束地址。

    下面是存储控制器的寄存器:

    位宽和等待控制器寄存器bwscon ,32位 每4位控制着一个bank,bank6由以下4位控制。

    对于sdrom,st6为0,对于SRAMst6为1,waw6为0。DW6为01。

    bankcon控制寄存器

    MT为11,Trcd为01(推荐值),scan 列地址位数01。其他的使用默认值。

    刷新控制寄存器。

    REFEN【23】为1使能,TREFMD【22】为1,Trp【21:20】为0即可,Tsrc,19:18】11

    我们要操作的是mrs6,保守值为0x30。

    知道了这些后基本上可以开始编程了。

    先介绍几个汇编伪指令:

         ldr指令从内存读取到寄存器中,str指令从寄存器读取到内存中,

        .text 部分是处理器开始执行代码的地方,指定了后续编译出来的内容放在代码段【可执行】,是arm-gcc编译器的关键词。

         .global关键字用来让一个符号对链接器可见,可以供其他链接对象模块使用;告诉编译器后续跟的是一个全局可见的名字【可能是变量,也可以是函数名】

         .global _start 让 _start 符号成为可见的标识符,这样链接器就知道跳转到程序中的什么地方并开始执行。

        _start是一个函数的起始地址,也是编译、链接后程序的起始地址。由于程序是通过加载器来加载的,必须要找到 _start名字的函数,因此_start必须定义成全局的,以便存在于编译后的全局符合表中,供其它程序【如加载器】寻找到。

           Linux寻找这个 _start 标签作为程序的默认进入点。

    .equ是一个代码替换指令,类似于C中的#define。

    @************************************************************************* @ File:head.S @ 功能:设置SDRAM,将程序复制到SDRAM,然后跳到SDRAM继续执行 @*************************************************************************        .equ        MEM_CTL_BASE,       0x48000000  @ 定义存储控制器寄 .equ        SDRAM_BASE,         0x30000000 .text .global _start _start:     bl  disable_watch_dog               @ 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启     bl  memsetup                        @ 设置存储控制器     bl  copy_steppingstone_to_sdram     @ 复制代码到SDRAM中     ldr pc, =on_sdram                   @ 跳到SDRAM中继续执行 on_sdram:     ldr sp, =0x34000000                 @ 设置堆栈     bl  main halt_loop:     b   halt_loop disable_watch_dog:     @ 往WATCHDOG寄存器写0即可     mov r1,     #0x53000000     mov r2,     #0x0     str r2,     [r1]     mov pc,     lr      @ 返回 copy_steppingstone_to_sdram:     @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去     @ Steppingstone起始地址为0x00000000,SDRAM中起始地址为0x30000000     mov r1, #0     ldr r2, =SDRAM_BASE     mov r3, #4*1024 1:       ldr r4, [r1],#4     @ 从Steppingstone读取4字节的数据,并让源地址加4     str r4, [r2],#4     @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中,并让目地地址加4     cmp r1, r3          @ 判断是否完成:源地址等于Steppingstone的未地址?     bne 1b              @ 若没有复制完,继续     mov pc,     lr      @ 返回 memsetup:     @ 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设     mov r1,     #MEM_CTL_BASE       @ 存储控制器的13个寄存器的开始地址     adrl    r2, mem_cfg_val         @ 这13个值的起始存储地址     add r3,     r1, #52             @ 13*4 = 54 1:       ldr r4,     [r2], #4            @ 读取设置值,并让r2加4     str r4,     [r1], #4            @ 将此值写入寄存器,并让r1加4     cmp r1,     r3                  @ 判断是否设置完所有13个寄存器     bne 1b                          @ 若没有写成,继续     mov pc,     lr                  @ 返回 .align 4 mem_cfg_val:     @ 存储控制器13个寄存器的设置值     .long   0x22011110      @ BWSCON     .long   0x00000700      @ BANKCON0     .long   0x00000700      @ BANKCON1     .long   0x00000700      @ BANKCON2     .long   0x00000700      @ BANKCON3       .long   0x00000700      @ BANKCON4     .long   0x00000700      @ BANKCON5     .long   0x00018005      @ BANKCON6     .long   0x00018005      @ BANKCON7     .long   0x008C07A3      @ REFRESH     .long   0x000000B1      @ BANKSIZE     .long   0x00000030      @ MRSRB6     .long   0x00000030      @ MRSRB7

      测试代码:

    #define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050) #define GPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054) #define GPF4_out (1<<(4*2)) #define GPF5_out (1<<(5*2)) #define GPF6_out (1<<(6*2)) void  wait(volatile unsigned long dly) { for(; dly > 0; dly--); } int main(void) { unsigned long i = 0; GPFCON = GPF4_out|GPF5_out|GPF6_out; // 将LED1,2,4对应的GPF4/5/6三个引脚设为输出 while(1){ wait(30000); GPFDAT = (~(i<<4)); // 根据i的值,点亮LED1,2,4 if(++i == 8) i = 0; } return 0; }

     makefile:

    sdram.bin : head.S  leds.c arm-linux-gcc  -c -o head.o head.S arm-linux-gcc -c -o leds.o leds.c arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o leds.o -o sdram_elf arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_elf sdram.bin arm-linux-objdump -D -m arm  sdram_elf > sdram.dis clean: rm -f   sdram.dis sdram.bin sdram_elf *.o

      

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