S5PV210之SDRAM初始化详解

参考朱老师教程视频讲解，视频链接地址：http://edu.51cto.com/lecturer/user_id-9584512.html

1、SDRAM定义和特性

SDRAM：Syncronized Dynamic Ramdam Access Memory，同步动态随机存储器
DDR：DDR就是DDR SDRAM，是SDRAM的升级版。（DDR：double rate，双倍速度的SDRAM）
DDR有好多代：DDR1 DDR2 DDR3 DDR4 LPDDR
SDRAM的特性：容量大、价格低、掉电易失性、随机读写、总线式访问。
SDRAM在整个硬件系统中是属于外部设备，通过地址总线和数据总线接口与SoC通信
九鼎的开发板使用的是三星产的K4T1G164QE型号，但是实际贴的是N2T1616G-AC型号，两款芯片兼容。

2、内存地址详解

九鼎开发板上使用了4片128MB内存，每片（1Gb = 128MB，共512MB），因为每片内存的数据总线都是16位的，所以由2片128MB的16位内存并联成32位内存，来和SoC进行32位总线通信。
单芯片内存（128MB）有14位地址总线和16位数据总线。分为：地址总线+数据总线+控制总线

3、内存寻址详解

在数据手册《NT5TU64M16GG-DDR2-1G-G-R18-Consumer》第10页的block diagram中，详解如上。
采用128Mb * 8 结构，每个Bank可寻址的大小是16MB，BA0-BA2用来选择8个Bank，寻址的方式：Row-Address+Column-Address。
故单内存芯片可寻址的大小为：16MB * 8 = 128MB
两片单芯片内存并联组合成32位数据总线，可与SoC进行总线通信，可寻址的内存大小便为：128MB+128MB= 256MB，在九鼎的开发板上采用了DRAM0+DRAM1分配内存地址，所以DRAM0和DRAM1都是256MB内存大小，合起来就是512MB内存大小。
所以开发板上DRAM0和DRAM1可寻址的有效范围分别为：
DRAM0：0x20000000 - 0x2FFFFFFF (256MB)
DRAM1：0x40000000 - 0x4FFFFFFF (256MB)
其他地址为非法地址，比如：0x30000000

4、SDRAM初始化详解

SDRAM初始化共涉及到两个文件：s5pv21.h 和 sdram_init.s
三星在官方的数据手册里（section 05 memory->DRAM CONTROLLER->1.2.1.3章节中）讲到DDR2的初始化过程，共27步，如下图：

这两个文件来源于朱老师视频课件，具体代码如下：
s5pv21.h ：定义了SDRAM中所有的寄存器地址
sdram_init.s：定义了SDRAM中初始化的过程，此过程完全参考三星原厂要求的这27个步骤
在初始化过程中涉及到的寄存器分别在：
section 02 system->GENERAL PURPOSE INPUT/OUTPUT->2.2章节
section 05 memory->DRAM CONTROLLER->1.4章节
注意：在源码sdram_init.s中，朱老师修改了DMC0_MEMCONTROL和DMC0_MEMCONFIG_0两个头文件的值，分别为：

// MemControl   BL=4, 1Chip, DDR2 Type, dynamic self refresh, force precharge, dynamic power down off
#define DMC0_MEMCONTROL     0x00202400 
// MemConfig0   256MB config, 8 banks,Mapping Method[12:15]0:linear, 1:linterleaved, 2:Mixed    
#define DMC0_MEMCONFIG_0    0x20F01323  

没修改前的值：

// MemControl   BL=4, 1Chip, DDR2 Type, dynamic self refresh, force precharge, dynamic power down off
#define DMC0_MEMCONTROL     0x00212400  
// MemConfig0   512MB config, 8 banks,Mapping Method[12:15]0:linear, 1:linterleaved, 2:Mixed
#define DMC0_MEMCONFIG_0    0x20E01323  

修改的原因：在官方的数据手册中DMC_MEMCONTROL 寄存器中应该如下图设置

在MemConfig0寄存器中的chip_mask选项中，因为反码的原因，我们选择F0，二进制位0b11110000，代表的意义是前面4个1，后面4个0，反码之后变为0F，二进制位0b00001111，代表的意义是前面4个0，后面4个1。因为我们的DRAM0起始地址为0x2000_0000，故芯片掩码过后是0x2FFF_FFFF，共256M。如果设置成E0，则二进制位11100000，反码后为00011111，掩码过后为0x3FFF_FFFF，共512M。与开发板设置的大小不符，开发板上选择了2片16位数据总线的128MB内存芯片组合成32位数据总线的256MB内存芯片，所以不能设置成E0，而应该设置成F0.

其他的设置都没什么变化，因为没用到DRAM0中的chip1,所以DRAM0中的DMC0_MEMCONFIG_1等寄存器设置采用默认值或者修改没什么影响。
只要DRAM0中的chip0按照三星官方数据手册中的那27步设置就可以了。
在链接规则文件中link.ldr，把其实地址设置为0x20000000, 代码如下

SECTIONS
{
    . = 0x20000000;

    .text : {
        start.o
        sdram_init.o
        * (.text)
    }

    .data : {
        * (.data)
    }

    bss_start = .; 
    .bss : {
        * (.bss)
    }

    bss_end  = .;   
}

代码可在朱老师视频资料中寻找，所在位置：