mini2440的SDRAM分析

　　首先是2440的存储控制器：

　　暂时不管是从nand启动还是nor启动，因为我现在只关注内存，从上图可以看到由2440的Memory Controller可以寻址的范围是0x0000,0000---0x4000,0000，总共是１G，这１G又分为８个bank，bank0-bank7，每个bank为128M,　８*128M＝１G。其中bank0-bank5这6个bank是只能接SROM,那么什么是SROM，2440数据手册的221页说明了，SROM是ＲＯＭ或者SRAM。

　　

通用存储设备：

　　内存存储设备的存储方式：ROM，RAM

　　　　ROM(Read-Only Memory)：只读存储器，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭而消失。如：PC里面的BIOS。

　　　　RAM(Random Access Memory) ：随机访问存储器，存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。可以理解为，当你给定一个随机有效的访问地址，RAM会返回其存储内容(随机寻址)，它访问速度与地址的无关。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间内随机访问使用的程序。计算机系统里内存地址是一个四字节对齐的地址（32位机），CPU的取指，执行，存储都是通过地址进行的，因此它可以用来做内存。

　　RAM按照硬件设计的不同，随机存储器又分为DRAM（Dynamic RAM)动态随机存储器和SRAM（Static RAM) 静态随机存储器。

　　　　DRAM：它的基本原件是小电容，电容可以在两个极板上短时间内保留电荷，可以通过两极之间有无电压差代表计算机里的0和1，由于电容的物理特性，要定期的为其充电，否则数据会丢失。对电容的充电过程叫做刷新，但是制作工艺较简单，体积小，便于集成化，经常做为计算机里内存制作原件。比如：PC的内存，SDRAM, DDR, DDR2, DDR3等，缺点：由于要定期刷新存储介质，存取速度较慢。

　　　　SRAM：它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。因此其存取速度快，但是体积较大，功耗大，成本高，常用作存储容量不高，但存取速度快的场合，比如CPU的L1 cache，L2cache(一级，二级缓存) ，寄存器。

　　由于价格和存储量的限制，mini2440上作为内存的就是DRAM，从上图看得出，只有bank6,bank７才能接DRAM，那么我猜想控制bank6,7的Memory Controller对应的寄存器肯定有一个控制刷新的部分，其他几个不具备，因为不需要。再看看mini2440上的内存芯片怎么和2440接线的，它使用了２块１６位宽的SDRAM:

　　

　　从上图来看，芯片包括了最基本的地址线，数据线，对比２块芯片，发现它们相同的地址线是连在一起的，都是A0-A12，共13根地址线，而数据线一块是连接2440的LDATA0---LDATA15,一个是LDATA16-LDATA31，再看看2440的引脚：

　　可以看出，2440的数据线是DATA0-DATA31,可以接收的数据宽度是32位，而它的地址线是ADDR0--ADDR26，一共是27根，那么２^27就是128M，正好是内存控制器一个bank的大小。再联系SDRAM和2440的接线方式，发现数据线32根分别由２块芯片对接，２块芯片分别用16根，而地址线只用了13根，２^13=8K，那怎么可能做到寻址128M呢？何况SDRAM上居然是从LADDR2开始接线的。那么就得看看SRAM的手册，看看它是怎么被寻址的。

　　

　　mini2440上SDRAM型号是H57V2562GTR，是一个256Mb的16位位宽的DRAM,注意这里是256Mb，是小b,所有总共是256／８＝３２MB。看看SDRAM内部的结构功能框图:

这款DRAM内部的存储单元首先是由4个称作BANK的单元组成,然后每个BANK单元上是由一个存储矩阵组成，通过ＸＹ轴定位到最小寻址粒度的一个单元，也就是一个１６bit的存储单元。然后把这个16bit的单元里面的数据放到数据输出口上。打个比方，假设一块DRAM是一个Excel文件，那么它的bank就是Excel的一个sheet，由横坐标(ABCDEF.......)和纵坐标(12345....）定位一个最基本的单元格，这个单元格就是DRAM的基本存储单元，这款DRAM是16位宽的，所有基本存储单元就是16bit。在看看左下角的Address Buffers，A0-13,地址线，BA1-BA0，bank选择线，首先通过片选信号CS选中这块芯片,然后由BA[0,1]选中bank，再在A0-A12上发出行地址，然后发出列地址，这样一个最小寻址粒度的存储单元就定位下来了,怎么知道地址线上的是行地址还是列地址呢?通过 RAS和CAS这２根信号线。那现在再计算一下128MB怎么来的，行13,列13，bank 2,这样2^13*2^13*2^2 = ２^28　然后是16位宽再乘２,就是2^29MB,521MB，怎么一块就超过了2440的寻址范围，肯定是哪搞错了，再细看DRAM的介绍:

原来只有行地址用了13位，列地址只用了9位，那么通过计算一共是2^(13+9+2+1)=32MB，和芯片的规格一致，那么这样解释就合理了。2440怎么使用这２块SDRAM的呢?首先要确定几个条件，2440芯片本身实际的寻址能力是４Ｇ，存储控制器的寻址范围是0x00000000-0x40000000,一共是1G，这１Ｇ又分成了８个BANK，每个BANK 128ＭB,公式表达就是:ADDR = 2²  *  2³  *  2²⁷

但是这样寻址这块SDRAM得到的数据是16bit，于是用２块拼接起来，一个来存储低16位，一个存储高16位。假设地址0x3000000０,寻址它怎么得到这个存储单元的内容呢?首先它是属于1G这个范围内，然后又是处于bank６，BANK0,行０，列０．

由此可见仅仅需要３０位就可以定位一个access　cell，这也就是为什么2440地址线只接了A2开始的13位到SDRAm上，由于2440的存储控制器每次只能以４byte对齐访问，一个int的４个byte分别存储在２个芯片上，然后４ｂyte的数据读到存储控制器，地址还未用到的最低２位在存储控制器里面决定是用哪个byte。这就是一个byte的寻址过程。

　　2440SDRAM可以使用１６位宽的２片拼接，或者８位的４片拼接，32位的１片。显然如果是２片时，这２片的大小必须要一样大的，否则多出来的就会只能存１６bit，其他的位会丢失掉，４片也是同样的。

　　H57V2562GTR，SDRAM管脚说明

外接管脚名	内接管脚名	全称	描述
A2~A14	A0~A12	Address	地址线
D0 ~D31	DQ0~DQ31	Data Input/Output	数据线
A24,A25	BA0,BA1	Bank Address	L-BANK片选信号
DQM0~DQM3	LDQM, UDQM	Data Input/Output Mask	高，低字节数据掩码信号
SCKE	SCKE	Clock　Enable	输入时钟有效信号
SCLK	SCLK	Clock	输入时钟
nSCS0	nSCS	General Chip Select	片选信号（它与nGCS6是同一管脚的两个功能）
nSRAS	nSRAS	Row Address Strobe	行地址选通信号
nSCAS	nSCAS	Column Address Strobe	列地址选通信号
nWE	newnWE	Write Enable	写入有效信号

看２片SDRAM和２４４０的接线可以看出来，它们只有数据脚和LDQM UDQM引脚不同,这２个引脚来决定数据引脚上高８位和低８位的有效性，由于2440内存控制器只能发出4byte对齐的数据给SDRAM(data线的连接固定了)，那么我如果只想存储或者读取一个byte，怎么办?由这２个引脚来控制，它来决定１６位宽的高低8位的有效性，确保不想改的byte内容不变。

参考自:

http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/6555786