s5pv210——SDRAM的初始化
以下內容源于朱友鵬《物聯網大講壇》課程的學習，以及博客http://www.cnblogs.com/biaohc/p/6346949.html的學習整理，如有侵權，請告知刪除。
一、SDRAM引入
1、SDRAM（Syncronized Dynamic Ramdam Access Memory，同步動態隨機存儲器）
- DDR：嚴格來說應該叫DDR SDRAM（（DDR：double data rate，雙倍速度的SDRAM）），它是SDRAM的升級版。
- DDR有好多代：DDR1，DDR2，DDR3，DDR4，LPDDR；
2、SDRAM的特性
- 容量大、價格低、掉電易失性、隨機讀寫、總線式訪問；
- SDRAM / DDR都屬于動態內存（相對于靜態內存SRAM），都需要先運行一段初始化代碼來初始化才能使用，而SRAM開機上電后就可以直接運行；
- NorFlash和NandFlash（硬盤）類似于SDRAM和SRAM的區別。
- 由于硬件特性的限制，啟動代碼比較復雜。研究裸機是為了研究uboot，在uboot中充分利用了硬件的各種特性，處理了硬件復雜性。
3、SDRAM數據手冊帶讀
（1）SDRAM在系統中屬于SoC外接設備
- 外部外設；
- 隨著半導體技術發展，很多東西都逐漸集成到SoC內部。但仍在外部的有：Flash、SDRAM/DDR、網卡芯片如DM9000、音頻Codec。
（2）SDRAM通過地址總線和數據總線接口（總線接口）與SoC通信。
（3）SDRAM很標準化，做SDRAM的廠商并不多（三星，金士頓等）。
（4）三星官方的數據手冊上沒有芯片相關的參數設置信息，都是芯片選型與外觀封裝方面的信息。
- 選型是給產品經理來看的；
- 封裝和電壓等信息是給硬件工程師看的；
- 軟件工程師最關注的是工作參數信息，但是數據手冊沒有。
- K表示三星產品；
- 4表示是DRAM；
- T表示產品號碼；
- 1G表示容量（1Gb，等于128MB。X210開發板上一共用了4片相同的內存，所以總容量是128×4=512MB）；
- 16表示單芯片是16位寬的；
- 4表示是4bank；
二、s5pv210的SDRAM介紹
1、原理圖中SDRAM相關部分
（1）S5PV210共有2個內存端口，分別叫DRAM0（對應原理圖的內存port1）和DRAM1（對應原理圖的內存port2）：
- DRAM0 ? 內存地址范圍：0x20000000～0x3FFFFFFF（512MB），對應引腳是Xm1xxxx
- DRAM1 ? 內存地址范圍：0x40000000～0x7FFFFFFF（1024MB），對應引腳是Xm2xxxx
（2）結論
- 210最多支持內存為1.5GB，如果給210更多的內存CPU就無法識別。
- 實際開發板不一定要這么多，譬如我們X210開發板就只有512MB內存，連接方法是在DRAM0端口分布256MB，在DRAM1端口分布了256MB。
- 210開發板上內存合法地址是：0x20000000～0x2FFFFFFF（256MB） + 0x40000000～0x4FFFFFFF（256MB）。當板子上DDR初始化完成之后，這些地址都是可以使用的；如果使用了其他地址譬如0x30004000就是死路一條。但這些地址是可以重新設置的，見博客http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/70196133的第4部分。
（3）原理圖中每個DDR端口都由3類總線構成
- 地址總線（Xmn_ADDR0~XMnADDR13共14根地址總線）；
- 控制總線；
- ?數據總線（Xmn_DATA0~XMnDATA31共32根數據線）；
- 分析：從數據總線的位數可以看出，我們用的是32位的（物理）內存。
- X210開發板共使用4片內存（每片1Gb=128MB，共512MB）；
- 每片內存的數據總線都是16位的（單芯片是16位內存）；
- 如何由16位內存得到32位內存呢？可以使用并聯方法。在原理圖上橫向的2顆內存芯片就是并聯連接的。并聯時地址總線接法一樣，但是數據總線要加起來。這樣連接相當于在邏輯上可以把這2顆內存芯片看成是一個（這一個芯片是32位的，接在Xm1端口上）。
- 從原理圖可以看出整個SDRAM，由4對16位內存芯片組成，每個內存芯片128MB，其中有兩個內存芯片并聯成32位內存，共256MB內存連接在DMC0，另兩個內存芯片也并聯成32位內存，共256MB連接在DMC1。
2、數據手冊中SDRAM相關部分
（1）上圖來自數據手冊《NT5TU64M16GG-DDR2-1G-G-R18-Consumer》第10頁的block diagram。
（2）圖解：
- 這個框圖是128Mb×8結構的。這里的8指的是8bank，每bank128Mbit（16MB），則共16MB*8=128MB。
- 210的DDR端口信號中有BA0～BA2，接在內存芯片的BA0～BA2上，這些引腳就是用來選擇bank的。
- 每個bank內部有128Mb，通過row address（14位）* ?column address（10位）的方式來綜合尋址（像二維坐標），則一共能尋址的范圍是：2的14次方*2的10次方 = 2的24次方，對應16MB（128Mbit）內存。
三、匯編初始化SDRAM詳解1
1、初始化代碼框架介紹
- SDRAM的初始化，實際是調用一個函數sdram_asm_init。
- 函數在sdram_init.S文件中實現，是一個匯編函數。
- 調用匯編實現的函數在返回時，需要明確使用返回指令（mov pc, lr）。
2、27步初始化DDR2
（1）DDR初始化和SoC（準確說是和SoC中的DDR控制器）有關，也和開發板使用的DDR芯片有關，和開發板設計時DDR的連接方式也有關。
（2）S5PV210的DDR初始化步驟在SoC數據手冊：1.2.1.3 DDR2這個章節。P599
- 初始化DDR共需27個步驟。
（3）X210的內存連接方式是：在DRAM0上連接256MB，在DRAM1上連接了256MB。
- 初始化DRAM時分為2部分，第一部分初始化DRAM0，第二部分初始化DRAM1。
（4）初始化代碼來源sdram_init.S文件
- 第一，九鼎官方的uboot中；
- 第二，參考九鼎的裸機教程中對DDR的初始化；
- 第三，有些參數可以根據自己理解修改過。
3、設置IO端口驅動強度
- DDR芯片和S5PV210芯片是通過一些引腳連接的。
- DDR芯片工作時需要一定的驅動信號，這個驅動信號需要一定的電平水平才能抗干擾，所以需要設置這些引腳的驅動能力，使DDR正常工作。
- DRAM控制器對應的引腳設置為驅動強度2X。
4、DRAM port 時鐘設置
- 從代碼第128行到154行。主要是開啟DLL（DRAM PLLl）（目的是為了倍頻，因為內存的讀取時鐘由SoC提供，但太低，而內存的讀寫是很快的），然后等待鎖存。
- 這段代碼對應27步中的第2到第4步。
四、匯編初始化SDRAM詳解2
1、DMC0_MEMCONTROL
burst length=4，1chip，……對應值是0x00202400
2、DMC0_MEMCONFIG_0
DRAM0通道中memory chip0的參數設置寄存器
3、DMC0_MEMCONFIG_1
DRAM0通道中memory chip1的參數設置寄存器
總結：
- 三星設置DRAM0通道，允許我們接2片256MB的內存，分別叫memory chip0和memory chip1，分別用這兩個寄存器來設置它的參數。按照三星的設計，chip0的地址應該是0x20000000到0x2FFFFFFF，然后chip1的地址應該是0x30000000~0x3FFFFFFF.各自256MB。
- 但是X210開發板實際在DRAM0端口只接了256MB的內存，所以只用了chip0，沒有使用chip1。按照這個推論，DMC0_MEMCONFIG_0有用，而DMC0_MEMCONFIG_1無用，所以可以直接給它默認值。
4、DMC_DIRECTCMD
這個寄存器是個命令寄存器，210通過向這個寄存器寫值來向DDR芯片發送命令（通過命令總線），這些命令應該都是用來配置DDR芯片工作參數。
總結：
- DDR配置過程比較復雜，基本上是按照DDR控制器的時序要求來做的，其中很多參數要結合DDR芯片本身的參數來定，還有些參數是時序參數，要去詳細計算。所以DDR配置非常繁瑣、細致、專業。
- 我們對DDR初始化的態度就是：學會這種思路和方法，結合文檔和代碼能看懂，會算一些常見的參數即可。
5、重定位代碼到SDRAM中
DRAM初始化之后，實際上重定位代碼過程和之前重定位到SRAM中完全相同，只是鏈接地址不一樣。
假如我們通過usb下載到0xD002_0010，那么運行地址就是0xD002_0010，而在SRAM中重定位是指鏈接地址在SRAM的地址空間內，重定位到SDRAM中是指鏈接地址寫成SDRAM的地址范圍內的一個地址值。
見博客http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/70135880
總結
以上是生活随笔為你收集整理的s5pv210——SDRAM的初始化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 中小企业信息化建设管理方案规划设计1
- 下一篇： c++远征之继承篇——继承方式