22.硬件 - 内存控制器 & 内存

一 、基本概念：

        1、内存控制器：接收CPU发出的地址，（设置片选信号）选择与地址（段）对应的模块，并进行数据传输。内存控制器根据不同的地址地址范围，发出不同的片选引脚，只有被片选引脚选中的芯片才能正常工作，不被选中的芯片就像不存在一样，不工作。

        2、编址与片选：

                ①、GPIO/门电路接口、协议类接口、内存类接口都为 CPU 统一编址。

                ②、片选：每个片选信号可以选择的空间是 2^n。内存控制器根据地址范围，片选相应 bank，并将地址转化为n位。

                ③、Nand Flash 地址线没有连接到CPU，不参与统一编址。但它的数据线也接到了数据总线上。为了防止干扰，它有一个片选信号(CE)。CPU访问时，Nand Flash 控制器片选到 Nand Flash，让其接收数据总线上的数据。

        3、如果内存接口使用1个8bit芯片，则地址线是一一对应的。如果16位内存芯片是由2个8位芯片组成，则CPU发出的地址线会错一位，CPU发出的地址A1接到芯片的A0.以此类推。这样能确保CPU发出的地址能正确定位到特定的位数上，具体是哪个芯片则由控制器选择。

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二、连接不同位宽的设备：

        1、8个bit组成一个字节，字节是计算机的最小的存储单位，因此我们读取数据肯定都是8bit的倍数。接到芯片上的引脚用来确定读取芯片上的哪一个单元的数据，把这个单元的数据返回给内存控制器，内存控制器会根据没有连接芯片的引脚，来确定返回哪一个单元的数据给CPU，这种接法是为了内存控制器能正确读取到数据。

        2、8bitROM：每次读写最小单位为 8bit。0地址是第一个8bit，1地址是第二个8bit;CPU发出的命令是读取地址为3上的数据，即A0和A1都为1，8bitROM的A0和A1收到的也都是1，于是找到了ROM上地址为3的8bit数据,包含了我们需要的数据。

        3、16bitROM：每次读写最小单位为 16bit。0地址是第一个16bit，里面有两个8bit数据;CPU发出的命令是读取地址为3上的数据，即A0和A1都为1，16bitROM的A0和A1分别收到的是1和0，于是找到了ROM上地址为1的16bit数据，包含了我们需要的数据，最后内存控制器再帮我们挑选出所需的8bit数据。

        4、32bitROM：每次读写最小单位为 32bit。0地址是第一个32bit，里面有四个8bit数据;CPU发出的命令是读取地址为3上的数据，即A0和A1都为0，32bitROM的A0和A1收到的都是0，于是找到了ROM上地址为0的32bit数据，包含了我们需要的数据，最后内存控制器再帮我们挑选出所需的8bit数据。

转自韦东山博客

        5、怎样确定芯片的访问地址：①、根据片选信号确定基地址。②、根据芯片所接地址线确定范围。

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三、SOC中设置内存控制器（某些寄存器根据芯片手册设置）

        1、位宽和等待控制寄存器：

                ①、启动/禁止SDRAM的数据掩码引脚。

                ②、是否使用存储器的WAIT信号，通常设为0。

                ③、相应BANK的位宽。

        2、BANK控制寄存器：

                ①、设置BANK外接的是ROM/SRAM还是SDRAM。

                ②、行地址和列地址间隔多长时间，看芯片手册。

                ③、SDRAM的列地址位数，看芯片手册。

        3、刷新控制寄存器：

                ①、禁止/开启 SDRAM 刷新功能。

                ②、SDRAM的刷新模式，0=CBR/AutoRefresh，1=SelfRefresh（一般在系统休眠时使用），一般设置默认值。

                ③、根据公式设置刷新计数器。

        4、BANKSIZE寄存器：

                ①、禁止/支持ARM核突发传输（推荐支持）。

                ②、是否使用SCKE信号令SDRAM进入省电模式（推荐使用）。

                ③、（时刻/仅在访问SDRAM期间）发出SCLK信号（推荐后者）。

                ④、设置 bank 大小。

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四、内存SDRAM的初始化

        1、SDRAM模式设置寄存器：设置CAS延迟，表示发出行、列地址后，等多久才返回收到数据。发出Bank地址、发出行地址、发出列地址，之后得到数据。

        具体情况看芯片手册，和内存指南。https://blog.csdn.net/thisway_diy/article/details/79389530