实验三——SDRAM

一。运行环境

　　开发板：jz2440

　　系统：  ubuntu12.04

　　编译器：arm-linux-gcc

二、特殊寄存器

sdram的操作无需按照时序图来设置，只要设置好相关的13个寄存器，arm处理器里面的存储管理器会自动输出控制信号

     .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

先看BWSCON:

每四位控制一个BKNK

对于SDRAM,ST7设置为0，SRAN则设置为1

WSx通常设置为0

DBx设置为01b,这个一般按照实际情况来设置，还要参照具体开发板上面存储资源。

对于这六个寄存器，主要设置时序的，默认值就欧克

MT[16：15]设置SRAM   OR  SDRAM   ,这里设置0B11

如果是sdram，那么Trcd 设为推荐值0b10

SCAN 设置为9-bit

对于刷新寄存器，注意低11位会根据CLK不同而不同，也就是说使用PLL与否，会有不同的值

由此可算出

Refreh_count =2^12+1-12*64/8092=1955

REFRESF=0x008c0000+1955

　　先看代码：这里主要有三个head.S  ,led.c ,Makefile,其中led的代码同流水灯一样，直接拷贝过来。

　　此外外，代码参考韦东山先生的源码，经过烧写可验证没问题。

三。直接贴代码

先看Makefile:

 sdram.bin:head.S led.c
     arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -g -o head.o head.S
     arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -g -o led.o led.c
     arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o led.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.bin sdram_elf*.o sdram.dis

再看head.h

 .equ MEM_BASE,0x48000000
 .equ SDRAM_BASE,0x30000000

 .text
 .global _start
 _start:

     bl close_watchdog       @关闭看门狗
     bl mem_set              @设置存储寄存器组
     bl steppingstone_sdram  @复制代码到sdram

     ldr pc,=on_sdram
 on_sdram:
     ldr sp,=0x34000000
     bl main
 halt_loop:
     b halt_loop

 close_watchdog:
     mov r1,#0x53000000
     mov r2,#0x0
     str r2,[r1]

     mov pc,lr   @返回

 steppingstone_sdram:    @起始地址0x00000000，目标地址0x30000000
     mov r1,#
     ldr r2,=SDRAM_BASE
     mov r3,#*

 copy_loop:
     ldr r4,[r1],#
     str r4,[r2],#

     cmp r1,r3
     bne copy_loop
     mov pc,lr        @返回

 mem_set:
     mov r1,#MEM_BASE

     adrl r2,JCQ
     add r3,r1,#      @*

 set_loop:
     ldr r4,[r2],#
     str r4,[r1],#
     cmp r1,r3
     bne set_loop

     mov pc,lr

 .align
 JCQ:
     .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

其实没什么改动，换些名字而已，但是自己敲的话，当然会有一些细节上面会出错，不注意的地方。

以上启动文件是以汇编编写的，下面贴出c语言版的。

head.S:

 .extern main
 .text
 .global _start
 _start:
     b reset

 reset:
     ldr sp,=         @

     bl close_watchdog       @关闭看门狗
     bl mem_set              @设置存储寄存器组
     bl steppingstone_sdram  @复制代码到sdram

     ldr pc,=on_sdram
 on_sdram:
     ldr sp,=0x34000000
     ldr pc,=0x30000000
 halt_loop:
     b halt_loop

init.c:

 /*************************************************************************
     > File Name: init.c
     > Author: hulig
     > Mail:
     > Created Time: 2014年11月08日 星期六 15时52分55秒
     >function:init disable watchdog ,init mem .goto main and on
     >result:ok
  ************************************************************************/

 #define WTCON    (*(volatile unsigned long *)0x53000000)
 #define MEM_BASE (*(volatile unsigned long *)0x48000000)

 void close_watchdog()
 {
     WTCON =;     //往看门狗寄存器里写0 就可以啦
 }

 void mem_set()   //与sdram设置有关的13个寄存器写入对应的值就ok
 {
     unsigned long const mem_jcq[]={
             0x22011110,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00018005,
             0x00018005,
             0x008c07a3,
             0x000000b1,
             0x00000030,
             0x00000030,
     };

     int i=;
     volatile unsigned long *p=(volatile unsigned long *)MEM_BASE;
     for(;i<;i++)
         p[i]=mem_jcq[i];
 }

 void steppingstone_sdram(void)
 {
     unsigned int *pSrc=(unsigned int *);        // 将steppingstone  0地址复制到sdram起始地址
     unsigned int *pDes =(unsigned int *)0x30000000;//sdram起始地址

     while(pSrc<(unsigned int*))
     {
     *pDes=*pSrc;
     pDes++;
     pSrc++;
     }    

 }

上面c代码并不能达到预期的效果，其主要问题点是sdram的初始化，也就是给13个寄存器赋值的时候：

 《一》。
 #define BWSCON (*(volatile unsigned long * )0x48000000)
 #define BANKCON0 (*(volatile unsigned long * )0x48000004)
 #define BANKCON1 (*(volatile unsigned long * )0x48000008)
 #define BANKCON2 (*(volatile unsigned long * )0x4800000c)
 #define BANKCON3  (*(volatile unsigned long * )0x48000010)
 #define BANKCON4 (*(volatile unsigned long * )0x48000014)
 #define BANKCON5 (*(volatile unsigned long * )0x48000018)
 #define BANKCON6 (*(volatile unsigned long * )0x4800001c)
 #define BANKCON7 (*(volatile unsigned long * )0x48000020)
 #define REFRESH (*(volatile unsigned long * )0x48000024)
 #define BANKSIZE (*(volatile unsigned long * )0x48000028)
 #define MRSRB6 (*(volatile unsigned long * )0x4800002c)
 #define MRSRB7 (*(volatile unsigned long * )0x48000030)

 void mem_set()
 {
     BWSCON=    0x22011110;
     BANKCON0=0x00000700;
     BANKCON1=0x00000700;
     BANKCON2=0x00000700;
     BANKCON3=0x00000700;
     BANKCON4=0x00000700;
     BANKCON5=0x00000700;
     BANKCON6=0x00018005;
     BANKCON7=0x00018005;
     REFRESH=0x008c07a3;
     BANKSIZE=0x000000b1;
     MRSRB6 =0x00000030;
     MRSRB7=    0x00000030;
 }

 《二》。
 void mem_set()   //与sdram设置有关的13个寄存器写入对应的值就ok
 {
     int i=;
     unsigned long *p=(unsigned long *)MEM_BASE;
     unsigned long const mem_jcq[]={
             0x22011110,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00000700,
             0x00018005,
             0x00018005,
             0x008c07a3,
             0x000000b1,
             0x00000030,
             0x00000030,
             };

     for(;i<;i++)
         p[i]=mem_jcq[i];
 }

 《三》。

  #define       MEM_CTL_BASE               0x48000000
 #define       MEM_CTL_END                0x48000034
 unsigned long  const    mem_cfg_val[]={         // 声明数组存放内存控制器设置数据

            0x22000000,                //BWSCON
            0x00000700,                //BANKCON0
            0x00000700,                //BANKCON1
            0x00000700,                //BANKCON2
            0x00000700,                //BANKCON3
            0x00000700,                //BANKCON4
            0x00000700,                //BANKCON5
            0x00018005,                //BANKCON6
            0x00018005,                //BANKCON7
            0x008e07a3,                 //REFRESH（HCLK = 12MHz，该值为0x008e07a3                                                //HCLK = 100MHz 0x008e04f5）
            0x000000b1,                //BANKSIZE
            0x00000030,                //MRSRB6
            0x00000030,                //MRSRB7
 };

上面是三种写法，唯有第一种可行。why？

比较一，二，三以及查阅资料可知，其根本原因是位置无关码

注意，在复制代码到sdram之前，链接地址是0x30000000，也就是sdram的起始地址，此时若想正确执行，必须是使用跳转指令。

二和三中都是以数组的形式存储，自然不会是位置无关，因而行不通。

那么，怎么编写位置无关码呢？

先总结基本为两点

一。在汇编中，使用B/BL指令

二。在c中，避免使用static来限定范围；连续寄存器组尽量分别赋值。

附，另一个可行的办法：

 void memsetup(void)
 {
     volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;

     /* 这个函数之所以这样赋值，而不是像前面的实验(比如mmu实验)那样将配置值
      * 写在数组中，是因为要生成”位置无关的代码”，使得这个函数可以在被复制到
      * SDRAM之前就可以在steppingstone中运行
      */
     /* 存储控制器13个寄存器的值 */
     p[] = 0x22011110;     //BWSCON
     p[] = 0x00000700;     //BANKCON0
     p[] = 0x00000700;     //BANKCON1
     p[] = 0x00000700;     //BANKCON2
     p[] = 0x00000700;     //BANKCON3
     p[] = 0x00000700;     //BANKCON4
     p[] = 0x00000700;     //BANKCON5
     p[] = 0x00018005;     //BANKCON6
     p[] = 0x00018005;     //BANKCON7
     p[]  = 0x008C07A3;   //REFRESH
     p[] = 0x000000B1;     //BANKSIZE
     p[] = 0x00000030;     //MRSRB6
     p[] = 0x00000030;     //MRSRB7
 }