S5PV210(TQ210)學(xué)習(xí)筆記——內(nèi)存配置（DDR2）
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一 接線原理
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/322804.htm我的開發(fā)板是TQ210，開發(fā)板上有8片128M*8bits的內(nèi)存芯片，從原理圖上可以看到，其中4片并聯(lián)接在DMC0上，另外四片并聯(lián)在DMC1上，這里我只貼出一個鏈接方式，因為8片都是一樣的，只是前四片跟后四片掛載的位置不同。
我們可以注意到，TQ210是將四片K4T1G084QQ的地址線并聯(lián)，將數(shù)據(jù)線串聯(lián)，這樣正好是32位數(shù)據(jù)。另外，我們還可以看到K4T1G084QQ只接了14根地址線，這是因為K4T1G084QQ有14根行地址，10根列地址，這14根線是復(fù)用的。但是K4T1G084QQ有8個bank，而DMC只有兩根bank線，為此，S5PV210給出了以下幾個解決方案：
根據(jù)注釋3，我們可以看到當(dāng)S5PV210掛載8bank內(nèi)存時CS1復(fù)用為BANK2，這中狀態(tài)下S5PV210相當(dāng)于只有一根片選引腳CS0，這樣就可以理解了，我們從這里也可以知道配置num_chip參數(shù)時可以設(shè)置為1（經(jīng)測試設(shè)置為2也可以，不過MEMCONFIG1的配置沒有意思，因為8bank時只有CS0而沒有CS1）。對于8banks且15根行地址的內(nèi)存芯片也有一套解決方案，所以，一定要注意下面的注釋，我當(dāng)時配置時閱讀手冊就不夠仔細(xì)，沒有看下面的注釋，結(jié)果卡了我一上午，沒有弄明白內(nèi)存芯片的接線原理，甚至認(rèn)為開發(fā)板接線接錯了。
二 地址映射
S5PV210的DMC跟6410和2440的DMC有個重要區(qū)別，S5PV210可以控制內(nèi)存地址映射，DMC0的地址空間為0x2000,0000~0x3fff,ffff，DMC1的地址空間為0x4000,0000~0x7fff,ffff，DMC可以通過配置寄存器來使內(nèi)存芯片映射到其內(nèi)存段內(nèi)的適當(dāng)位置。這個配置在MEMCONFIG寄存器中，這個地址映射讓我糾結(jié)了很長一段時間，最后還是查資料看明白的。
如果設(shè)置chip_base為0x20：
(1)我們掛載的內(nèi)存為128M，那么這個chip_mask應(yīng)該設(shè)置為0xF8
(2)我們掛載256M內(nèi)存時，chip_mask應(yīng)該設(shè)置為0xF0
(3)我們掛載512M時，chip_mask應(yīng)該設(shè)置為0xE0
(4)我們掛載1GB內(nèi)存時，chip_mask就應(yīng)該設(shè)置為0xC0。
以DMC0為例，當(dāng)DMC0接收到來自AXI的0x2000,0000~0x3fff,ffff內(nèi)的地址時，會作如下處理：
(1)將AXI地址的高8位與chip_mask相與得到結(jié)果，記為X。
(2)將X分別與MEMCONFIG0和MEMCONFIG1的chip_base相比較，如果相等，則打開相應(yīng)的片選。
假如掛載的內(nèi)存為128M，且CS0和CS1上分別掛了一片，那么128M=128*1024*1024=0x8000000，則128M內(nèi)存的偏移范圍應(yīng)該是0x0000,0000~0x07ff,ffff，高位剩余5位，那么，我們把MEMCONFIG0的chip_base設(shè)置為0x20，chip_mask設(shè)置為0xF8，為了保持內(nèi)存連續(xù)，則需要將MEMCONFIG1的chip_base設(shè)置為0x28，chip_mask設(shè)置為0xF8，當(dāng)AXI發(fā)來的地址為0x23xx,xxxx時，0x23&0xF8得到0x20，所以，會打開片選CS0，當(dāng)AXI發(fā)來的地址為0x28xx,xxxx時，0x28&0xF8得到0x28，所以，會打開片選CS1，依此類推。
特別的，當(dāng)載在的內(nèi)存芯片為8bank（8bank內(nèi)存芯片一般為14/15行地址，10列地址，即容量一般為512M或者1G）時，由于CS1為bank2引腳，為了保持CS0時鐘處于片選狀態(tài)，對于512M內(nèi)存來講需要將chip_mask設(shè)置為0xE0，這是因為512M=512*1024*1024=0x2000,0000，也就是說，512M內(nèi)存的偏移應(yīng)該為0x0000,0000~0x1fff,ffff，所以高位剩余3位，即0xE0，當(dāng)然了，如果內(nèi)存為1G=1024*1024*1024=0x4000,0000，即偏移為0x0000,0000~0x3fff,ffff，高位剩余2為，故設(shè)置chip_mask為0xC0。這樣，就會計算偏移這兩個值了。
三 配置流程
內(nèi)存芯片的配置比較復(fù)雜，好在芯片手冊上給出了常用內(nèi)存類型的初始化序列，TQ210的內(nèi)存是DDR2的，可以按照如下順序進(jìn)行初始化：
- 1.Toprovidestablepowerforcontrollerandmemorydevice,thecontrollermustassertandholdCKEtoalogiclowlevel.Thenapplystableclock.Note:XDDR2SELshouldbeHighleveltoholdCKEtolow.
- 2.SetthePhyControl0.ctrl_start_pointandPhyControl0.ctrl_incbit-fieldstocorrectvalueaccordingtoclockfrequency.SetthePhyControl0.ctrl_dll_onbit-fieldto‘1’toturnonthePHYDLL.
- 3.DQSCleaning:SetthePhyControl1.ctrl_shiftcandPhyControl1.ctrl_offsetcbit-fieldstocorrectvalueaccordingtoclockfrequencyandmemorytACparameters.
- 4.SetthePhyControl0.ctrl_startbit-fieldto‘1’.
- 5.SettheConControl.Atthismoment,anautorefreshcountershouldbeoff.
- 6.SettheMemControl.Atthismoment,allpowerdownmodesshouldbeoff.
- 7.SettheMemConfig0register.Iftherearetwoexternalmemorychips,settheMemConfig1register.
- 8.SetthePrechConfigandPwrdnConfigregisters.
- 9.SettheTimingAref,TimingRow,TimingDataandTimingPowerregistersaccordingtomemoryACparameters.
- 10.IfQoSschemeisrequired,settheQosControl0~15andQosConfig0~15registers.
- 11.WaitforthePhyStatus0.ctrl_lockedbit-fieldstochangeto‘1’.CheckwhetherPHYDLLislocked.
- 12.PHYDLLcompensatesthechangesofdelayamountcausedbyProcess,VoltageandTemperature(PVT)variationduringmemoryoperation.Therefore,PHYDLLshouldnotbeoffforreliableoperation.Itcanbeoffexceptrunsatlowfrequency.Ifoffmodeisused,setthePhyControl0.ctrl_forcebit-fieldtocorrectvalueaccordingtothePhyStatus0.ctrl_lock_value[9:2]bit-fieldtofixdelayamount.ClearthePhyControl0.ctrl_dll_onbit-fieldtoturnoffPHYDLL.
- 13.Confirmwhetherstableclockisissuedminimum200usafterpoweron
- 14.IssueaNOPcommandusingtheDirectCmdregistertoassertandtoholdCKEtoalogichighlevel
- 15.Waitforminimum400ns.
- 16.IssueaPALLcommandusingtheDirectCmdregister.
- 17.IssueanEMRS2commandusingtheDirectCmdregistertoprogramtheoperatingparameters.
- 18.IssueanEMRS3commandusingtheDirectCmdregistertoprogramtheoperatingparameters.
- 19.IssueanEMRScommandusingtheDirectCmdregistertoenablethememoryDLLs.
- 20.IssueaMRScommandusingtheDirectCmdregistertoresetthememoryDLL.
- 21.IssueaPALLcommandusingtheDirectCmdregister.
- 22.IssuetwoAutoRefreshcommandsusingtheDirectCmdregister.
- 23.IssueaMRScommandusingtheDirectCmdregistertoprogramtheoperatingparameterswithoutresettingthememoryDLL.
- 24.Waitforminimum200clockcycles.
- 25.IssueanEMRScommandusingtheDirectCmdregistertoprogramtheoperatingparameters.IfOCDcalibrationisnotused,issueanEMRScommandtosetOCDCalibrationDefault.Afterthat,issueanEMRScommandtoexitOCDCalibrationModeandtoprogramtheoperatingparameters.
- 26.Iftherearetwoexternalmemorychips,performsteps14~25forchip1memorydevice.
- 27.SettheConControltoturnonanautorefreshcounter.28.Ifpowerdownmodesisrequired,settheMemControlregisters.
四 內(nèi)存初始化代碼
我將我配置內(nèi)存的代碼上傳到CSDN的下載空間，如果需要的話可以去我資源里下載，是C語言版的。
五 遺留問題
配置好內(nèi)存的代碼燒寫到Nand運行是正常的，但是用USB方式啟動時不正常，目前還沒有找到原因，如果有朋友解決了或者有其他問題請留言相告，在這里先說聲謝謝。
現(xiàn)在找到原因了，原來S5PV210的USB啟動過程跟Nand啟動方式不一樣，S5PV210以USB方式啟動時會先將三星提供的一個固件程序下載到0xd0020010處運行，然后，再將用戶代碼下載0x23e00000處運行，也就是說，固件程序完成了內(nèi)存的初始化，因為我們的代碼位于0x23e00000處。而我們的代碼中再次配置內(nèi)存時會重置內(nèi)存，下載到內(nèi)存中的代碼也就丟失了，所以程序執(zhí)行到內(nèi)存初始化函數(shù)就會掛掉。
為了證明上面的假設(shè)，我在代碼中加上一段程序，該程序?qū)?nèi)存的中代碼拷貝到iram的16K以后的位置上（直接拷貝到0xd0020000處有問題，我是拷貝到了0xd0024000處，現(xiàn)在還不知道什么原因），然后將代碼跳轉(zhuǎn)到IRAM中，如果代碼可以正常運行就可以證明內(nèi)存初始化部分正常，實驗結(jié)果是肯定的，下面總結(jié)下：
S5PV210以USB方式啟動時用戶代碼是下載到內(nèi)存中的（0x23e00000處），要使代碼以USB方式啟動時正常運行，應(yīng)該注意以下兩點：
（1）如果是位置相關(guān)的代碼，連接地址應(yīng)該鏈接到0x23e00000，如果是位置無關(guān)碼，可以隨便指定連接地址。
（2）用戶代碼需要檢驗自己運行時的位置，如果運行在內(nèi)存中則需跳過內(nèi)存初始化，根據(jù)需要決定是否需要代碼重定位。
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