嵌入式Linux之我行——深入理解DM9000在mini2440上的驅(qū)動(dòng)

DM9000MINI2440功能描述
SD0DATA0數(shù)據(jù)信號(hào)
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SD15DATA15數(shù)據(jù)信號(hào)
CMDADDR2識(shí)別為地址還是數(shù)據(jù)
INTEINT7中斷
IOR#nOE讀命令使能
IOW#nWE寫命令使能
AENnGCS4片選使能

可以看出連接了16條數(shù)據(jù)線,1條地址線,而這唯一的一條地址線用于判斷數(shù)據(jù)線傳輸?shù)氖堑刂愤€是數(shù)據(jù),所以這16條數(shù)據(jù)線為數(shù)據(jù)和地址復(fù)用

而片選信號(hào)使用的BANK4,則訪問(wèn)0x2000 0000 – 0x27FF FFFF這個(gè)范圍的地址時(shí)會(huì)激活片選使能信號(hào)nGCS4

而在MINI2440提供的內(nèi)核中,DM9000的地址IO地址為0x2000 0000,數(shù)據(jù)IO為0x2000 0004
則向地址IO寫數(shù)據(jù)的時(shí)候不會(huì)激活A(yù)DDR2,所以向DM9000傳送的數(shù)據(jù)為地址,而向數(shù)據(jù)IO寫數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)激活A(yù)DDR2,所以向DM9000傳送的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)

現(xiàn)在看看DM9000和S3C2440的時(shí)序信號(hào)

DM9000的寫時(shí)序

這里的值以時(shí)鐘為周期,而BANKCON是接在Memory Controller上的(參考S3C2440A數(shù)據(jù)手冊(cè)的表1-4),而Memory Controller使用的是Hclk總線時(shí)鐘信號(hào)(參考S3C2440A數(shù)據(jù)手冊(cè)的圖7-1,感謝kasim大大指點(diǎn)),根據(jù)S3C2440手冊(cè),Hclk是由Fclk分頻來(lái)的,具體的分頻比每個(gè)板子的設(shè)置不一樣,所以這里頻率的設(shè)定要自己根據(jù)板子的設(shè)置來(lái)分析,假設(shè)主頻為400MHz,然后Fclk,Hclk,Pclk的分頻比為1:2:4,呢么Hclk就是200MHz,呢么每個(gè)時(shí)鐘周期就是5ns

開始和DM9000的時(shí)序圖進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算
Tcos對(duì)應(yīng)T1,呢么最少應(yīng)該為5ns,也就是1個(gè)clock
Tacc對(duì)應(yīng)T2,呢么最少應(yīng)該為22ns,呢么我們這里最少也要選6個(gè)clock,也就是30ns
Toch對(duì)應(yīng)T5,在這里無(wú)設(shè)置,不過(guò)根據(jù)字面意思,我認(rèn)為Tcoh就是Toch,Toch最少應(yīng)該為5ns,也就是1個(gè)clock
Tcah對(duì)應(yīng)T4,由于之前已經(jīng)有Toch了,呢么這里可以設(shè)置為0ns,也就是0個(gè)clock

在S3C2440中,一個(gè)寫命令使能結(jié)束到下一個(gè)寫命令使能開始的時(shí)間間隔為Toch + Tcah + Tacp + Tacs + Tcos
Tacs是地址信號(hào)之后片選信號(hào)的起始間隔,我們這里先設(shè)為0ns,也就是0個(gè)clock

Toch + Tcah + Tacp + Tacs + Tcos應(yīng)該 > 84
5 + 0 + Tacp + 0 + 5 > 84
Tacp > 74
但是Tacp的最大值為6個(gè)clock,也就是30ns,還少了44ns,大概9個(gè)clock
只要修改Toch Tcah Tacs和Tcos了,雖然我們給的都是最小值,但是為了信號(hào)穩(wěn)定,可以放寬其范圍,
將Tcos和Toch設(shè)置為4個(gè)clock
將Tacs和Tcah設(shè)置為2個(gè)Clock
這樣總時(shí)間為 (4 + 2 + 6 + 2 +4)*5 = 90ns

最后DM9000 1個(gè)周期只能處理1個(gè)數(shù)據(jù),所以PMC應(yīng)該為normal(1data)

寫時(shí)序分析完了,現(xiàn)在來(lái)看看讀時(shí)序

DM9000的讀時(shí)序如下

Tcos對(duì)應(yīng)T1,呢么最少應(yīng)該為5ns,也就是1個(gè)clock,這里設(shè)置為和寫操作一樣的4個(gè)clock
Tacc對(duì)應(yīng)T2,呢么最少應(yīng)該為22ns,這里設(shè)置為和寫操作一樣的6個(gè)clock
Toch對(duì)應(yīng)T5,呢么最少應(yīng)該為5ns,也就是1個(gè)clock,這里設(shè)置為和寫操作一樣的4個(gè)clock

其它時(shí)間間隔先設(shè)置和寫操作一樣
Tcah為2個(gè)clock
Tacp為6個(gè)clock
Tacs為2個(gè)clock
PMC為normal(1data)
然后看看滿足讀命令使能結(jié)束后到下一個(gè)讀命令使能的時(shí)間間隔80ns不

還是Toch + Tcah + Tacp + Tacs + Tcos
(4 + 1 + 6 + 1 + 4) * 5 = 15 * 5 = 90ns,能符合條件

呢么BANKCON4的設(shè)置如下
Tacs = 2個(gè)clock = 10
Tcos = 4個(gè)clock = 11
Tacc = 6個(gè)clock = 100
Tcoh = 4個(gè)clock = 11
Tcah = 2個(gè)clock = 10
Tacp = 6個(gè)clock = 11
PMC = normal(1data) = 00

也就是0x5CEC

再來(lái)看BWSCON,這個(gè)寄存器負(fù)責(zé)配置BANK的帶寬和等待狀態(tài)
我們接的是nGCS4,呢么主要就看ST4,WS4和DW4這幾個(gè)字段
DW4的描述為BANK4的帶寬,DM9000接了16條地址線,呢么帶寬就是16,這里選01
WS4的描述為是否為BANK4使用等待狀態(tài),DM9000沒(méi)有接WAIT引腳,所以可以不管這個(gè)字段
ST4的描述為是否為BANK4使用UB/LB(寫高/低字節(jié)使能),DM9000沒(méi)有接nWBE[3:0]這4個(gè)引腳,所以也不管這個(gè)字段

現(xiàn)在看看友善的Linux下DM9000驅(qū)動(dòng)為適應(yīng)S3C2440做了什么修改

主要就是執(zhí)行3個(gè)功能
修改BWSCON寄存器
修改BANKCON4寄存器
修改MAC信息

以前看別人移植UBoot給MINI2440,Fclk,Hclk,Pclk的分頻比1:4:8

呢么MINI2440上的Hclk就是100MHz,也就是1個(gè)時(shí)鐘10ns,剛好比上面分析的大2倍,

呢么我們就可以將時(shí)鐘數(shù)/2
Tacs = 1個(gè)clock = 01
Tcos = 2個(gè)clock = 10
Tacc = 3個(gè)clock = 010
Tcoh = 2個(gè)clock = 10
Tcah = 1個(gè)clock = 01
Tacp = 3個(gè)clock = 01
PMC = normal(1data) = 00

也就是0x3294
這里要注意的是使用WAIT信號(hào)的時(shí)候Tacc要大于等于4個(gè)clock
所以將
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON) =
(oldval_bwscon & ~(3<<16)) | S3C2410_BWSCON_DW4_16 | S3C2410_BWSCON_WS4 | S3C2410_BWSCON_ST4;
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BANKCON4) = 0x1f7c;

改為
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON) =
(oldval_bwscon & ~(3<<16 | S3C2410_BWSCON_WS4 | S3C2410_BWSCON_ST4 )) | S3C2410_BWSCON_DW4_16;
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BANKCON4) = 0x3294;

大家喜歡的還可以把
#if defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
printk("Now use the default MAC address: 08:90:90:90:90:90n");
改為
#if defined(CONFIG_ARCH_NO2410)
printk("Now use the default MAC address: 08:90:90:90:90:90n");

這樣就會(huì)通過(guò)讀取DM9000來(lái)得到MAC地址,我經(jīng)過(guò)試驗(yàn),得出的MAC地址為ff:ff:ff:ff:ff:ff
不知道會(huì)對(duì)TCP/IP協(xié)議棧有什么影響

這是使用
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON) =
(oldval_bwscon & ~(3<<16)) | S3C2410_BWSCON_DW4_16 | S3C2410_BWSCON_WS4 | S3C2410_BWSCON_ST4;
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BANKCON4) = 0x1f7c;
時(shí)候的延遲

響應(yīng)時(shí)間在0.747左右

這是使用
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON) =
(oldval_bwscon & ~(3<<16 | S3C2410_BWSCON_WS4 | S3C2410_BWSCON_ST4 )) | S3C2410_BWSCON_DW4_16;
*((volatile unsigned int *)S3C2410_BANKCON4) = 0x3294;
時(shí)候的延遲

可見響應(yīng)時(shí)間有所改善~ 不過(guò)我沒(méi)有示波儀,所以不知道這樣的設(shè)置會(huì)不會(huì)對(duì)DM9000造成不良影響~

所以大家的DM9000掛掉的話不要來(lái)找我哈~ 哈哈哈(逃~

由于對(duì)時(shí)序分析也是初次嘗試~ 所以有寫得不對(duì)的地方請(qǐng)大家一定要指出,萬(wàn)分感謝 = 3=)/