存储器控制器与SDRAM(S3C2440)

S3C2440属于统一编址，即存储器和外设统一编址。
CPU可以通过寻址的方式来访问诸如a.GPIO、b.UART、IIC、c.NOR、NAND、网卡等不同的设备。

问：那么CPU是如何访问各个不同的寄存器的呢？

答：CPU只管发出一个地址给内存控制器，内存控制器根据该地址选择不同的模块，然后从模块中得到数据或者发送数据到模块中。

S3C2440存储器控制器概述
–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

问：S3C2440对外引出了27根地址线ADDR0~ADDR26,访问范围只有128MB，那么如何访问上面所说的1GB的访问空间的？
答：CPU还对外引出了8根片选信号，对应BANK0~BANK7。
下面看一下地址映射表

S3C2440理论上可以访问4GB的空间，除了上面的1GB用于访问外部的储存器，剩余的地址一部分是特殊功能寄存器的地址。范围是0x48000000~0x5FFFFFFF。

BANK0（nGCS0）的数据总线应当配置为 16 位或 32 位的宽度。因为 BANK0 是作为引导 ROM 的 bank（映射到 0x0000_0000），应当在第一个 ROM 访问前决定 BANK0 的总线宽度，其依赖于复位时 OM[1:0]的逻辑电平。

JZ2440通过拨码开关确定是NAND启动还是NOR启动，原理就是设置OM0的状态。

硬件连线
问：从电路图可以看出，CPU连接一些存储器时，存储器的A0并不连接CPU的A0，而是连接CPU 的A1或者A2，这是为什么？
答：CPU 是按照字节来寻址的，即CPU认为每个字节都有自己的地址，而ROM并不这样，对于8bit的ROM，每个地址代表8bit 数据；对于16bit的ROM，每个地址代表16bit 数据；对于32bit的ROM，每个地址代表32bit 数据。
所以连线方式为：

具体读写过程为：

由上表可以得知，CPU只需发出地址，剩余工作由内存控制器完成。
所以，CPU 只需设置存储器控制器，再给出要访问空间的地址和访问方式（读或写），其余脏活累活都由存储器控制器来完成。

存储器控制器所干的工作包括：

1. 发片选信号
2. 发地址
3. 挑选相应的数据给CPU或把相应的数据给存储器。

时序
问：访问存储器要按照特定存储器的时序来访问，时序如何得知呢？
答：查阅相应芯片手册
得到具体时序之后就要设置对应的BANKCON。

2440内存控制器设置：
内存控制器共有13个寄存器，
BANK0–BANK5只需要设置BWSCON和BANKCONx(x为0～5）两个寄存器；
BANK6、BANK7外接SDRAM时，除BWSCON和BANKCONx（x为6、7）外，还要设置REFRESH、BANKSIZE、MRSRB6、MRSRB7等4个寄存器。

SDRAM比较特别，SDRAM总共有4个块(Banks)，可以认为每个块就是一个表格，里面的每个格子表示的是16bit数据。

问题1：怎样访问里面的某个格子呢？

1. 首先发出一个片选信号，选中整个芯片;
2. 发出Bank地址，选择是哪一个Bank(块，即表格);
3. 发出行地址;
4. 最后发出列地址，才能选中是个格子;

问题2：那么多的信号有谁发出呢？
由内存控制器发出，所以我们需要设置内存控制器，CPU只是简单的执行读写内存的命令，其他的都交给内存控制起来处理。

综上所述：对SDRAM的访问可以分为如下步:

1. CPU发出的片选信号nSCS6有效，它选中SDRAM芯片。
2. SDRAM中有4个L-Bank，需要两根地址信号来选中其中之一，根据原理图，可知使用ADDR24，ADDR25作为L-Bank的选择信号。
3. 对被选中的芯片进行统一的行/列（存储单元）寻址。

编程
目的：检验SDRAM。
查看SDRAM的时序和S3C2440的芯片手册中的存储器控制器共有13个寄存器。编写SDRAM的初始化函数，和SDRAM的测试函数(写数据到SDRAM然后再读出，检验是否一致)

程序如下：

void sdram_init(void)
{
	BWSCON = 0x22000000;

	BANKCON6 = 0x18001;
	BANKCON7 = 0x18001;

	REFRESH  = 0x8404f5;

	BANKSIZE = 0xb1;

	MRSRB6   = 0x20;
	MRSRB7   = 0x20;
}

int sdram_test(void)
{
	volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)0x30000000;
	int i;

	// write sdram
	for (i = 0; i < 1000; i++)
		p[i] = 0x55;

	// read sdram
	for (i = 0; i < 1000; i++)
		if (p[i] != 0x55)
			return -1;

	return 0;
}