S3C2440存儲控制器、SDRAM原理、內存初始化

NOR Flash是總線型設備，可在芯片內執(zhí)行(XIP，eXecute In Place)，應用程序可以直接在FIash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中；而NAND Flash則需I／O接口，因此使用時需要寫入驅動程序

　SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動態(tài)隨機存儲器，同步是指Memory工作需要同步時鐘，內部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準；動態(tài)是指存儲陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲，而是自由指定地址進行數(shù)據(jù)讀寫。

1.S3C2440存儲控制器特性

（1）S3C2440A的存儲器管理器提供訪問外部存儲器的所有控制信號

27位地址信號、32位數(shù)據(jù)信號、8個片選信號、以及讀/寫控制信號等

（2）總共有8個存儲器bank（bank0—bank7）

（3）bank0---bank5為固定128MB

bank6和bank7的容量可編程改變，可以是2、4、8、16、32、64、128MB

最大共1GB

(4) bank0可以作為引導ROM。其數(shù)據(jù)線寬只能是16位和32位，其它存儲器的數(shù)據(jù)線寬可以是8位、16位和32位

(5) 7個固定存儲器bank(bank0-bank6)起始地址。bank7的開始地址與bank6的結束地址相連接，但是二者的容量必須相等

（6）所有存儲器bank的訪問周期都是可編程的

（7）支持SDRAM的自刷新和掉電模式

（8）支持大小端（軟件選擇）

注：8個128M的bank，一共只有1G（地址空間），剩余3G，有一部分是寄存器的地址，還有一部分沒有被使用，系統(tǒng)上電后從bank0執(zhí)行bootloader程序。

S3C2440的8個bank在系統(tǒng)上電后必須進行相應的初始化（n多寄存器的配置，S3c2440片內有NandFlash,SDRAM,NorFlash等配置寄存器），2440不然就不能工作。

S3C2440的每個bank都可以用來總線型設備，這些設備共用系統(tǒng)的總線。這些設備的片選端，都應該接到相應bank的片選信號上，因此所有總線型設備的地址線也是共用的。比如bank0接的就是norflash（bank0可以作為引導ROM）, Bank6接SDRAM。NandFlash不是總線型設備，所以NandFlash沒有接在bank上，而是單獨和S3C2440連接。系統(tǒng)如果從NandFlash啟動的話，NandFlash里面必須燒有bootloader程序，NorFlash同理。

2.SDRAM原理分析：

型號：K4S561632（兩片共64M）

大?。?M*16bit*4banks*2= 512 bit = 64M字節(jié)

數(shù)據(jù)寬度：32 bit

連接在BANK6上，片選信號nGCS6

地址范圍：0x3000_0000—0x33FF_FFFF

SDRAM存儲原理：

SDRAM的內部是一個存儲陣列，陣列中的每個單元格就是一個存儲單元。

有四個邏輯BANK（L-BANK）

由BA1、BA0選擇

行地址數(shù)：13

列地址數(shù)：9

SDRAM儲存區(qū)域分配：

0x3000_0000~0x3100_0000（程序代碼區(qū)、文字常量區(qū)）

0x33ff_0000~0x33ff_4800（堆區(qū)）

0x33ff_4800~0x33ff_8000（棧區(qū)）

0x33ff_ff00~0x3400_000（偏移中斷向量表）

3.內存初始化

內存是嵌入式系統(tǒng)中非常重要的一部分，在系統(tǒng)啟動前，必須配置內存讓其工作。

NOR FLASH

NOR FLASH (EN29LV160AB):

大?。?M

數(shù)據(jù)寬度：16bit

連接在BANK0上，片選信號nGCS0

地址范圍：0x0000_0000---0x0020_0000

特點：

線性尋址

可直接按地址進行讀寫操作

寫操作之前需進行擦除操作

寫入、擦除速度較慢，讀取速度較快，單位密度低、成本較高

NAND FLASH

大?。?56M* 8Bit

數(shù)據(jù)寬度：8位

地址范圍：有專門的時序控制總線，不占用系統(tǒng)總線資源

特點：

非線性尋址

讀操作，一次必須讀一個扇區(qū)（512字節(jié)）

寫操作，可按指定地址直接寫入

寫之前必須進行擦除操作

單位密度高、成本低、擦除速度快

壞塊：

NAND器件中的壞塊是隨機分布的，在初始化時，需要對介質進行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊，并將壞塊標記為不可用

位交換：

NAND Flash中發(fā)生的次數(shù)要比NOR Flash多，建議使用NAND閃存時，同時使用EDC／ECC算法

使用方法：

NOR Flash是可在芯片內執(zhí)行(XIP，eXecute In Place)，應用程序可以直接在FIash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中；而NAND Flash則需I／O接口，因此使用時需要寫入驅動程序

啟動方式：

NandFlash沒有接在bank0上，而程序必須從0地址開始執(zhí)行，即bank0開始。2440內部有一個叫做“起步石（Steppingstone）”的SRAM緩沖器。

系統(tǒng)啟動時Nand flash存儲器的前面4K字節(jié)被自動拷貝到Steppingstone中。

Steppingstone被映射到nGCS0對應的BANK0存儲空間。

CPU在Steppingstone的4-KB內部緩沖器中開始執(zhí)行引導代碼。

引導代碼執(zhí)行完畢后，自動跳轉到SDRAM執(zhí)行。