S3C2410處理器的擴(kuò)展設(shè)計

1.需求分析
S3C2410是32位處理器（指令一次能夠操作32位數(shù)據(jù)（運(yùn)算器一次可以處理32位數(shù)據(jù)）；通用寄存器多是32位寄存器；處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)通道也是32位的；處理器外部數(shù)據(jù)總線寬度通常是32位的，地址總線寬度只是代表CPU尋址范圍大小，與CPU是多少位的無關(guān)，也即32位CPU的地址總線不一定是32根的，例如對于s3c2410，每一個Bank對應(yīng)27根地址線，尋址能力為128MB，全部8個Bank總的尋址能力為1GB），所以為了最大限度的發(fā)揮其性能，內(nèi)存最好也是32位（指數(shù)據(jù)寬度）的，（當(dāng)然，在s3c2410的8個bank中，除了Bank0只能選擇16/32數(shù)據(jù)位寬外，其余的7個Bank均可以單獨選擇8/16/32位寬的存儲系統(tǒng)）然而市面上很少有32位寬度的單片SDRAM，所以一般都采取兩片16位的SDRAM進(jìn)行位擴(kuò)展得到32位的SDRAM
2.設(shè)計電路圖
2410與K4S561632D相連

本系統(tǒng)擴(kuò)展后的內(nèi)存系統(tǒng)為16M×32Bit的（此處32Bit是指數(shù)據(jù)位寬度，而非地址位，可以理解SDRAM數(shù)據(jù)位寬度與地址線的條數(shù)無關(guān)，明白數(shù)據(jù)線和地址線的區(qū)別，對于下面地址線的連接方式的理解非常重要
3.初始化程序代碼
子函數(shù)說明：初始化內(nèi)存控制器
memsetup:
mov r1,#MEM_CTL_BASE
adrl r2,mem_cfg_val
add r3,r1,#52
1:
ldr r4,[r2],#4 @將地址為R2的內(nèi)存單元數(shù)據(jù)讀取到R4中，然后r2=r2 +4
str r4,[r1],#4 @將r4的數(shù)據(jù)寫入到r1的內(nèi)存單元，然后r1=r1+4
cmp r1,r3 @比較R1，R3是否設(shè)置完所有的13個寄存器。
bne 1b @如果沒有復(fù)制完，就繼續(xù)
mov pc,lr @復(fù)制完后返回，b指令則不行。區(qū)別bl。


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子函數(shù)說明：復(fù)制代碼到SDRAM,將SRAM中的4K數(shù)據(jù)全部復(fù)制到SDRAM，
@ SRAM起始地址為0x00000000，SDRAM的起始地址為0x30000000
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copy_steppingstone_to_sdram:
mov r1,#0 @設(shè)置R1為SRAM的起始地址為0x00000000
ldr r2,=SDRAM_BASE @設(shè)置R2為SDRAM的起始地址為0設(shè)置R1為0X300 00000
mov r3 ,#4*1024 @設(shè)置R3為4K
1:
ldr r4,[r1],#4 @從SRAM中讀取4字節(jié)的數(shù)據(jù)到R4中，然后r1=r 1+4
str r4,[r2],#4 @將r4中的4字節(jié)數(shù)據(jù)復(fù)制到SDRAM中，然后r2= r2+4
cmp r1,r3 @判斷是否完成：SRAM的地址是否等于末地址> 。
bne 1b @若沒有完成，繼續(xù)復(fù)制
mov pc,lr @返回

.align 4
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@存儲控制器13個寄存器的設(shè)置值
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mem_cfg_val:
.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 0x008e07a3 @REFRESH
.long 0x000000b1 @BANKSIZE
.long 0x00000030 @MRSRB6
.long 0x00000030 @MRSRB7
2.擴(kuò)展為64MB的NAND Flash用作啟動ROM和大容量存儲
1.需求分析
NandFlash接口信號較少
* 數(shù)據(jù)寬度只有8Bit，沒有地址總線。地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，串行讀取

NandFlash地址結(jié)構(gòu)
* NandFlash設(shè)備的存儲容量是以頁(Page)和塊(Block)為單位的。
* Page=528Byte (512Byte用于存放數(shù)據(jù)，其余16Byte用于存放其他信息，如塊好壞的標(biāo)記、塊的邏輯地址、頁內(nèi)數(shù)據(jù)的ECC校驗和等)。
* Block=32Page
* 容量為64MB的NandFlash存儲結(jié)構(gòu)為：512Byte×32Page×4096Block
* NandFlash以頁為單位進(jìn)行讀和編程（寫）操作，一頁為512Byte；以塊為單位進(jìn)行擦除操作，一塊為512Byte*32page=16KB
* 對于64MB的NAND設(shè)備，需要26根地址線，由于NAND設(shè)備數(shù)據(jù)總線寬度是8位的，因此必須經(jīng)過4個時鐘周期才能把全部地址信息接收下來
* 可以這么說，第一個時鐘周期給出的是目標(biāo)地址在一個page內(nèi)的偏移量，而后三個時鐘周期給出的是頁地址。
* 由于一個頁內(nèi)有512Byte，需要9bit的地址尋址，而第一個時鐘周期只給出了低8bit，最高位A8由不同的讀命令(Read Mode2)來區(qū)分的。
NandFlash的命令

2.電路圖設(shè)計
擴(kuò)展芯片：HY57561620