S3C6410的DRAM控制器

S3C6410的DRAM控制器

9/27/2009 11:44:06 PM
S3C6410的DRAM控制器 收藏
作者:ARM-WinCE

我们在项目中更换了DRAM,所以需要重新配置S3C6410的DRAM控制器,结果发现S3C6410中的DRAM控制器还是挺复杂的。

S3C6410支持两个DRAM片选,可以分别接最大256MB的内存,该处理器用的DRAM控制器是来自ARM的PrimeCell Dynamic Memory Controller(PL340)。只看S3C6410的Datasheet中的DRAM部分介绍是不够的,你还需要看PL340的技术参考文档,这个文档网上搜索一下就有了。想完全了解6410的DRAM控制器,必须两篇文档都看。我都看了,虽然没完全了解,但是比看6410的datasheet要强多了。
我用的是mobile DDR-SDRAM,所以在这里大概介绍一下寄存器及配置流程。先介绍一下寄存器:
1. DRAM Controller Status Register (Address: 0x7E001000)
DRAM状态寄存器,这是一个RO寄存器,用于读取DRAM的状态。
Name
Bit
Description

Memory chips
[8:7]
01=2 chips

Memory type
[6:4]
100=MSDR, SDR, MDDR and DDR

Memory width
[3:2]
00=16-bit 01=32-bit

Controller Status
[1:0]
00=config 01=ready 10=paused 11=low-power
实际上,读到的有用信息就是Controller Status和Memory width。
2. DRAM Controller Command Register (Address: 0x7E001004)
DRAM命令寄存器,设置DRAM的工作状态。
Name
Bit
Description

Memc_cmd
[2:0]
000=Go 001=Sleep 010=Wakeup 011=Pause
100=Configure
最开始应该配置为0x4,是处于Configure状态。在配置完所有的DRAM之后,将该寄存器设置为0x0,处于运行状态。
3. Direct Command Register (Address: 0x7E001008)
DRAM命令寄存器,用于发送命令到DRAM和访问DRAM中的MRS和EMRS寄存器。
Name
Bit
Description

Extended memory command
[22]
扩展命令,该bit用于连接下面的Memory command[19:18],从而组成DRAM命令

Chip number
[21:20]
00=chip_0 01=chip_1 10=chip_2 11=chip_3

Memory command
[19:18]
和Extended Memory command组成DRAM命令字
000=PrechargeAll 001=Autorefresh
010=MRS/EMRS访问 011=NOP
100=Deep Power Down

Bank address
[17:16]
访问MRS和EMRS的时候,映射为Bank地址位

Address_13_to_0
[13:0]
访问MRS和EMRS的时候,映射为memory address[13:0]
通过该寄存器初始化DRAM,先设置为NOP模式,然后设置为PrechargeAll进行充电,然后设置EMRS和MRS寄存器,一般是这么一个流程。具体的要参见你所使用的DRAM的datasheet。
4. Memory Configuration Register (Address: 0x7E00100C)
DRAM的配置寄存器,这个与需要参照你所使用的DRAM的datasheet。
Name
Bit
Description

Memory burst
[17:15]
设置Burst大小
000=Burst 1 001=Burst 2 010=Burst4
011=Burst 8 100=Burst 16

Stop_mem_clock

没有访问时,Memory Clock自动停止

Power_down_prd
[21:20]
自动掉电所需的时钟周期

AP bit
[19:18]
0=Address bit 10 1=Address bit 8

Row bits
[17:16]
行地址
000=11 bits 001=12 bits 010=13bits
011=14 bits 100=15bits 101=16bits

Column bits
[13:0]
列地址
000=8 bits 001=9 bits 010=10 bits
011=11 bits 100=12 bits
该寄存器肯定是要配的,看看DRAM的datasheet就知道了。
5. Refresh Period Register (Address: 0x7E001010)
DRAM的刷新频率寄存器,用于配置刷新频率的。
Name
Bit
Description

Refresh period
[14:0]
多少个Memory的时钟周期

6. CAS Latency Register (Address: 0x7E001014)
DRAM的CAS延时寄存器,一定要配,参考DRAM的datasheet。
Name
Bit
Description

CAS Latency
[3:1]
CAS延时多少个时钟周期

CAS half cycle
[0]
0=0周期偏移 1=半周期偏移
对于MDDR和SDR只能设置为0

7. t_dqss/t_mrd/t-ras/t_rc/t_rcd/t_rfc/t_rp/t_rrd/t_wr/t_wtr/t_xp/t_xsr/t_esr Registers (Address: 0x7E001018---0x7E001048)
DRAM操作中所需时间和延时寄存器,这里不作过多介绍,具体可以参考PL340文档。
8. Memory Configuration 2 Register (Address: 0x7E00104C)
DRAM的配置寄存器2。
Name
Bit
Description

Read delay
[12:11]
读延时
00=0 cycle 01=1 cycle 10,11=2 cycle

Memory type
[10:8]
DRAM类型
000=SDR 001=DDR 011=Mobile DDR

Memory width
[7:6]
00=16 bits 01=32 bits

cke_init
[3]
复位后,设置CKE输出的值

dqm_init
[2]
复位后,设置DQM输出的值

a_gt_m_sync
[1]
ACLK频率高于MCLK时,设置为1

Sync
[0]
ACLK和MCLK同步时,设置为1

9. CHIP_N_CFG Register (Address: 0x7E001200/0x7E001204)
DRAM的Chip配置寄存器,用于片选decoding设置
Name
Bit
Description

BRC_RBC
[16]
DRAM结构
0=Row-Bank-Column
1=Bank-Row-Column

Address match
[15:8]
片选地址比较值

Address mask
[7:0]
片选地址掩码

上面介绍了一些寄存器,还有一些寄存器由于没有用到,所以没有去了解。下面给一个DRAM初始化的例子:
WriteReg: 0x7e001004 0x4 //设置DRAM控制器状态为Configure
WriteReg: 0x7e001010 0x40d //设置DRAM的刷新周期
WriteReg: 0x7e001014 0x6 //设置CAS延时
WriteReg: 0x7e001018 0x3 //设置t_DQSS
WriteReg: 0x7e00101c 0xf //设置t_MRD
WriteReg: 0x7e001020 0xf //设置t_RAS
WriteReg: 0x7e001024 0xf //设置t_RC
WriteReg: 0x7e001028 0x1f //设置t_RCD
WriteReg: 0x7e00102c 0x21f //设置t_RFC
WriteReg: 0x7e001030 0xf //设置t_RP
WriteReg: 0x7e001034 0xf //设置t_RRD
WriteReg: 0x7e001038 0x7 //设置t_WR
WriteReg: 0x7e00103c 0x7 //设置t_WTR
WriteReg: 0x7e001040 0xf //设置t_XP
WriteReg: 0x7e001044 0x1f //设置t_XSR
WriteReg: 0x7e001048 0x1f //设置t_ESR
WriteReg: 0x7e00100c 0x10012 //设置DRAM的Column, Row等属性
WriteReg: 0x7e00104c 0x0b45 //设置DRAM的buswidth,type等属性
WriteReg: 0x7e001200 0x150f8 //设置RBC以及片选属性
WriteReg: 0x7e001304 0x0 //设置DQS延时
WriteReg: 0x7e001008 0xc0000 //发送NOP命令到DRAM
WriteReg: 0x7e001008 0x0 //发送Precharge命令到DRAM
WriteReg: 0x7e001008 0x40000 //发送Autorefresh命令到DRAM
WriteReg: 0x7e001008 0x40000 //发送Autorefresh命令到DRAM
WriteReg: 0x7e001008 0xa0000 //设置DRAM的EMRS寄存器
WriteReg: 0x7e001008 0x80032 //设置DRAM的MRS寄存器
WriteReg: 0x7e001004 0x0 //设置DRAM控制器开始运行

关于DRAM控制器的配置要参见所使用的DRAM的Datasheet,了解DRAM的结构和初始化过程,才能正确配置。S3C6410的DRAM控制器比较复杂,有些寄存器也不是很理解,在ARM的PL340的文档中也没做太多解释。
我的建议就是能不换DRAM最好,换了也要尽量和S3C6410板上的DRAM相近。
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