S5PV210有两个独立的DRAM控制器,分别是DMC0和DMC1,其中,DMC0最大支持512MByte,DMC1最大支持1GByte,而DMC0和DMC1又同时支持两个片选CS0和CS1。S5PV210的内存模块相比2440和6410来讲要更加复杂一些,要想正确的配置S5PV210的内存,应该仔细阅读芯片手册相关部分,在配置参数时也应该适当的阅读下内存芯片的手册。这部分的寄存器和配置过程比较复杂(但是不难),我只简单的讲一下我配置时遇到的问题。
一、 接线原理
我的开发板是TQ210,开发板上有8片128M*8bits的内存芯片,从原理图上可以看到,其中4片并联接在DMC0上,另外四片并联在DMC1上,这里我只贴出一个链接方式,因为8片都是一样的,只是前四片跟后四片挂载的位置不同。
根据注释3,我们可以看到当S5PV210挂载8bank内存时CS1复用为BANK2,这中状态下S5PV210相当于只有一根片选引脚CS0,这样就可以理解了,我们从这里也可以知道配置num_chip参数时可以设置为1(经测试设置为2也可以,不过MEMCONFIG1的配置没有意思,因为8bank时只有CS0而没有CS1)。对于8banks且15根行地址的内存芯片也有一套解决方案,所以,一定要注意下面的注释,我当时配置时阅读手册就不够仔细,没有看下面的注释,结果卡了我一上午,没有弄明白内存芯片的接线原理,甚至认为开发板接线接错了。
二、 地址映射
S5PV210的DMC跟6410和2440的DMC有个重要区别,S5PV210可以控制内存地址映射,DMC0的地址空间为0x2000,0000~0x3fff,ffff,DMC1的地址空间为0x4000,0000~0x7fff,ffff,DMC可以通过配置寄存器来使内存芯片映射到其内存段内的适当位置。这个配置在MEMCONFIG寄存器中,这个地址映射让我纠结了很长一段时间,最后还是查资料看明白的。
如果设置chip_base为0x20:
(1)我们挂载的内存为128M,那么这个chip_mask应该设置为0xF8
(2)我们挂载256M内存时,chip_mask应该设置为0xF0
(3)我们挂载512M时,chip_mask应该设置为0xE0
(4)我们挂载1GB内存时,chip_mask就应该设置为0xC0。
以DMC0为例,当DMC0接收到来自AXI的0x2000,0000~0x3fff,ffff内的地址时,会作如下处理:
(1)将AXI地址的高8位与chip_mask相与得到结果,记为X。
(2)将X分别与MEMCONFIG0和MEMCONFIG1的chip_base相比较,如果相等,则打开相应的片选。
假如挂载的内存为128M,且CS0和CS1上分别挂了一片,那么128M=128*1024*1024=0x8000000,则128M内存的偏移范围应该是0x0000,0000~0x07ff,ffff,高位剩余5位,那么,我们把MEMCONFIG0的chip_base设置为0x20,chip_mask设置为0xF8,为了保持内存连续,则需要将MEMCONFIG1的chip_base设置为0x28,chip_mask设置为0xF8,当AXI发来的地址为0x23xx,xxxx时,0x23&0xF8得到0x20,所以,会打开片选CS0,当AXI发来的地址为0x28xx,xxxx时,0x28&0xF8得到0x28,所以,会打开片选CS1,依此类推。
特别的,当载在的内存芯片为8bank(8bank内存芯片一般为14/15行地址,10列地址,即容量一般为512M或者1G)时,由于CS1为bank2引脚,为了保持CS0时钟处于片选状态,对于512M内存来讲需要将chip_mask设置为0xE0,这是因为512M=512*1024*1024=0x2000,0000,也就是说,512M内存的偏移应该为0x0000,0000~0x1fff,ffff,所以高位剩余3位,即0xE0,当然了,如果内存为1G=1024*1024*1024=0x4000,0000,即偏移为0x0000,0000~0x3fff,ffff,高位剩余2为,故设置chip_mask为0xC0。这样,就会计算偏移这两个值了。
三、 配置流程
内存芯片的配置比较复杂,好在芯片手册上给出了常用内存类型的初始化序列,TQ210的内存是DDR2的,可以按照如下顺序进行初始化:
源文件下载地址:
https://code.csdn.net/snippets/124229
上面就是手册上给出的DDR2型内存芯片的初始化序列,但是单纯的根据上面的步骤配置可能有些困难,这时,我们可以参考u-boot的内存初始化代码来初始化内存,最后你会发现u-boot的操作顺序跟上面是完全一致的。
四、 内存初始化代码
我将我配置内存的代码上传到CSDN的下载空间,如果需要的话可以去我资源里下载,是C语言版的。
五 、USB启动
S5PV210的USB启动过程跟Nand启动方式不一样,S5PV210以USB方式启动时会先将三星提供的一个固件程序下载到0xd0020010处运行,然后,再将用户代码下载0x23e00000处运行,也就是说,固件程序完成了内存的初始化,因为我们的代码位于0x23e00000处。而我们的代码中再次配置内存时会重置内存,下载到内存中的代码也就丢失了,所以程序执行到内存初始化函数就会挂掉。
为了证明上面的假设,我在代码中加上一段程序,该程序将内存的中代码拷贝到iram的16K以后的位置上(直接拷贝到0xd0020000处有问题,我是拷贝到了0xd0024000处,现在还不知道什么原因),然后将代码跳转到IRAM中,如果代码可以正常运行就可以证明内存初始化部分正常,实验结果是肯定的,下面总结下:
S5PV210以USB方式启动时用户代码是下载到内存中的(0x23e00000处),要使代码以USB方式启动时正常运行,应该注意以下两点:
(1)如果是位置相关的代码,连接地址应该链接到0x23e00000,如果是位置无关码,可以随便指定连接地址。
(2)用户代码需要检验自己运行时的位置,如果运行在内存中则需跳过内存初始化,根据需要决定是否需要代码重定位。
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