什么是存储控制器？
S3C2440中文概述如下：
存储器控制器
概述
S3C2440A 存储器控制器为访问外部存储的需要器提供了存储器控制信号。
S3C2440A 包含以下特性：
–大/小端（通过软件选择）
–地址空间：每个Bank 有128M字节（总共1G/8个Bank）
–大/小端（通过软件选择）
–除了BANK0（16/32位）之外，其它全部BANK都可编程访问宽度（8/16/32 位）
–总共8 个存储器Bank
6 个存储器Bank为ROM，SRAM等
其余2 个存储器Bank为ROM，SRAM，SDRAM等
–7 个固定的存储器Bank起始地址
–1 个可变的存储器Bank起始地址并Bank大小可编程
–所有存储器Bank 的访问周期可编程
–外部等待扩展总线周期
–支持SDRAM自刷新和掉电模式
S3c2440向外引出27根地址线，可实现128M的寻找空间；那他怎么实现1G的空间范围访问呢？
这就涉及到了nGCSx片选信号，由控制这几根信号线实现bank的切换，如下图所示：
左边为norflash下；右边为nand flash；
说到此又想起一概念，就是有关于nor flash与nand flash启动方式；
一、norflash启动
简而言之，既是norflash启动模式下cpu启动就会从地址0x00000000开始执行
nor flash下是就是nor flash的首地址；其中原因为nor flash支持一种名为XIP的执行机制；
二、nandflash启动
nand flash下不支持XIP因此在执行nandflash的程序是，系统将会把nandflash的头4K（最大）启动代码拷贝至系统SRAM中既s3c2440中的steppingstone；
S3c2440向外引出27根地址线，可实现128M的寻找空间；那他怎么实现1G的空间范围访问呢？
答案：
S3C2440有27根地址线ADDR[26:0]，
8根片选信号ngcs0-ngcs7,对应bank0-bank7，当访问bankx的地址空间，ngcsx引脚为低电平，选中外设。
2^27=2^7 * 2^10 * 2^10 =128Mbyte
8*128Mbyte = 1Gbyte
所以S3C2440总的寻址空间是1Gbyte
选择的SDARM是HY57V561620F，4Mbit * 4bank *16，共32Mbyte。
在嵌入式中，存储控制器只是提供一种总线访问的形式，所接的外设不一定是内存。
本节讲解使用S3C2440的存储控制器，操控外部SDRAM
首先了解下SDRAM的寻址原理。
SDRAM内部是一个存储阵列。可以把它想象成一个表格。和表格的检索原理一样，先指定行，再指定列，就可以准确找到所需要的存储单元。
这个表格称为逻辑BANK。目前的SDRAM基本都是4个BANK。寻址的流程就是先指定BANK地址，再指定行地址，最后指定列地址。这就是SDRAM的寻址原理。
查看HY57V561620F的资料，这个SDRAM有
13根行地址线 RA0-RA12
9根列地址线 CA0-CA8 /与行地址复用，选低9位
2根L-BANK选择线 BA0-BA1/S3C2440要求用ADDRESS24，ADDRESS25控制SDRAM的L-BANK
SDRAM的地址引脚是分时复用的，在读写SDRAM存储单元时，操作过程是将地址分两次输入到芯片中，
两次送到芯片上去的地址分别称为行地址和列地址。它们被锁存到芯片内部的行地址锁存器和列地址锁存器。
/RAS是行地址锁存信号，该信号将行地址锁存在芯片内部的行地址锁存器中；
/CAS是列地址锁存信号，该信号将列地址锁存在芯片内部的列地址锁存器中
DRAM的逻辑BANK概念是针对内存颗粒内部的。大家都知道 DRAM内部的存储单元是以阵列形式排列的。
如下图所示。行列地址总线分别经过行列地址译码器译码后分别指向一行和一列，行列重叠的单元就是我们所寻找的存储单元，这就是内存芯片寻址的基本原理。对于内存颗粒来说，这个阵列就是逻辑 Bank(Logical Bank，简称L-Bank)。
但是，在实际应用中，由于技术、成本等原因，不可能只做一个全容量的 L-BANK，而且最重要的是，由于 DRAM 的工作原理限制，单一的 L-Bank将会造成严重的寻址冲突，大幅降低内存效率。
所以人们在DRAM 内部分割成多个 L-Bank，每个 L-Bank 形状相同，彼此独立，可以独立工作。早期的DRAM 芯片内部分为2个L-Bank，后来是4个，DDR3 内存芯片为8个。
在进行寻址时需要先确定是哪个 L-Bank，然后再在这个选定的 L-Bank中选择相应的行与列进行寻址。对内存的访问，一次只能是一个L-Bank，而每次与 CPU交换的数据就是 L-Bank 存储阵列中一个“存储单元”的容量。SDRAM内存芯片一次传输的数据量就是芯片的位宽，那么这个存储单元的容量就是芯片的位宽（也是 L-Bank 的位宽）。上图为4BANK内存颗粒内部结构示意图。
内存芯片容量的计算方法为：存储单元数量=行数×列数（得到一个 L-Bank 的存储单元数量）×L-Bank 的数量。在很多内存产品介绍文档中，都会用 M×W 的方式来表示芯片的容量。M 是该芯片中存储单元的总数，单位是兆，W 代表每个存储单元的容量，也就是 SDRAM 芯片的位宽（Width），单位是 bit。计算出来的芯片容量也是以 bit 为单位，但用户可以采用除以 8 的方法换算为字节(Byte)。
SDRAM 的行地址有13根 (RAS# ="L", CAS# = "H", WE# = "H", BAs = Bank, A0-A12 =Row Address)
SDRAM 的列地址有 9根 (RAS# = "H",CAS# = "L", WE# = "L", BAs = Bank, A10 = "L",A0-A8 = Column Address)
S3C2440存储控制器的地址线A24，A25接到SDRAM的BA0，BA1，用来控制4个 L-bank的选择
举个例子：SDRAM芯片就像小学生练字本，比如这个练字本有4页(可以理解为SDRAM有4个L-bank)，
每页有2^13行，每页有2^9列，每一行与列对应的单元格都是一个存储单元（EM63A165 是16bit 此处的存储单元是16bit）
容量计算：(2^13 * 2^9 *16 *4)/8=32M
解释：13位行地址译码器，对应有2^13行单元
09位列地址译码器，对应有2^9行单元 2^13* 2^9 = 4194304个存储单元/L-bank
每个存储单元是16bit，单片16bit SDRAM一次读取就是16bit，每片SDRAM有4个L-bank ,4194304*4=16777216个存储单元/每个sdram
每8个bit是一个字节
16777216*16=268435456个bit
有了L-bank，行地址，列地址后，就可以访问sdram的任意一个单元了，
就像小学生，先翻开第几张纸，选哪一行，再选那一列，然后写下一个汉字(刚好16bit GBK编码)
SDRAM芯片内部分为4个bank，BA0，BA1用来选择第几个bank（相当于小学生准备读/写的这个汉字，你要存到那一页）
实验：在SDRAM上，跑一个程序，LED闪烁
思路：
硬件平台准备JZ2440
配置相关寄存器【行地址，列地址，l-bank，刷新率等等】
程序从nand copy 4K 到sram
程序在sram中执行，把第二段程序 copy到sdram
跳到sdram中执行！
实验完成
1，硬件平台准备：JZ2440
chunli@ubuntu:~/my03$ ll
total 12
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli 2703 Apr 13 03:49 head.S
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli 532 Apr 13 03:50 leds.c
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli 312 Apr 13 03:50 Makefile
chunli@ubuntu:~/my03$ vim head.S @************************************************************************* @ File：head.S @ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行 @************************************************************************* .equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000 .equ SDRAM_BASE, 0x30000000 .text .global _start _start: bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启 bl memsetup @ 设置存储控制器 bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中 ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行 on_sdram: ldr sp, =0x34000000 @ 设置堆栈 bl main halt_loop: b halt_loop disable_watch_dog: @ 往WATCHDOG寄存器写0即可 mov r1, #0x53000000 mov r2, #0x0 str r2, [r1] mov pc, lr @ 返回 copy_steppingstone_to_sdram: @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去 @ Steppingstone起始地址为0x00000000，SDRAM中起始地址为0x30000000 mov r1, #0 ldr r2, =SDRAM_BASE mov r3, #4*1024 1: ldr r4, [r1],#4 @ 从Steppingstone读取4字节的数据，并让源地址加4 str r4, [r2],#4 @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中，并让目地地址加4 cmp r1, r3 @ 判断是否完成：源地址等于Steppingstone的未地址？ bne 1b @ 若没有复制完，继续 mov pc, lr @ 返回 memsetup: @ 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设 mov r1, #MEM_CTL_BASE @ 存储控制器的13个寄存器的开始地址 adrl r2, mem_cfg_val @ 这13个值的起始存储地址 add r3, r1, #52 @ 13*4 = 54 1: ldr r4, [r2], #4 @ 读取设置值，并让r2加4 str r4, [r1], #4 @ 将此值写入寄存器，并让r1加4 cmp r1, r3 @ 判断是否设置完所有13个寄存器 bne 1b @ 若没有写成，继续 mov pc, lr @ 返回 .align 4 mem_cfg_val: @ 存储控制器13个寄存器的设置值 .long 0x22011110 @ BWSCON .long 0x00000700 @ BANKCON0 .long 0x00000700 @ BANKCON1 .long 0x00000700 @ BANKCON2 .long 0x00000700 @ BANKCON3 .long 0x00000700 @ BANKCON4 .long 0x00000700 @ BANKCON5 .long 0x00018005 @ BANKCON6 .long 0x00018005 @ BANKCON7 .long 0x008C07A3 @ REFRESH .long 0x000000B1 @ BANKSIZE .long 0x00000030 @ MRSRB6 .long 0x00000030 @ MRSRB7
chunli@ubuntu:~/my03$ vim leds.c
#defineGPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#defineGPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
#defineGPF4_out (1<<(4*2))
#defineGPF5_out (1<<(5*2))
#defineGPF6_out (1<<(6*2))
void wait(volatile unsigned long dly)
{
for(; dly > 0; dly--);
}
int main(void)
{
unsigned long i = 0;
GPFCON = GPF4_out|GPF5_out|GPF6_out; // 将LED1,2,4对应的GPF4/5/6三个引脚设为输出
while(1){
wait(30000);
GPFDAT = (~(i<<4)); // 根据i的值，点亮LED1,2,4
if(++i == 8)
i = 0;
}
return 0;
}
chunli@ubuntu:~/my03$ vim Makefile sdram.bin : head.S leds.c arm-linux-gcc -c -o head.o head.S arm-linux-gcc -c -o leds.o leds.c arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o leds.o -o sdram_elf arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_elf sdram.bin arm-linux-objdump -D -m arm sdram_elf > sdram.dis clean: rm -f sdram.dis sdram.bin sdram_elf *.o chunli@ubuntu:~/my0
