u-boot分析(七)

  上篇博文我们按照210的启动流程,分析到了时钟初始化,今天我们继续按照u-boot的启动流程对内存的初始化进行分析。

今天我们会用到的文档:

1.        2440芯片手册:http://download.csdn.net/detail/wrjvszq/8358949

2.        6410芯片手册:http://download.csdn.net/detail/wrjvszq/8358965

3.        210芯片手册:S5PV210_UM_REV1.1(我的不知道为什么传不上去大家去百度搜吧)

4.        内存芯片手册:大家根据自己的内存芯片去找相应的芯片手册

内存的初始化也是比较复杂我们今天会通过以下几点,对内存的初始化进行介绍:

1.      内存基本分类

2.      深入认识内存

3.      编程分析

内存基本分类

为了让大家对内存有个初步的认识,简单介绍其分类

1.       DRAM

有小电容组成,需要刷新(充电),所以导致速度较慢

1)        SDRAM(2440常用)

2)        DDR(6410常用)

3)        DDR2(210常用)

4)        其他衍生产品

以上几种都是速度依次增高。

2.       SRAM

不用刷新,速度快,价格昂贵,比如我们前面提到的垫脚石就是采用的是SRAM

深入认识DRAM

1.       表结构:

内存的内部结构如同一张表格,我们称为l-bank类似与下图,其中每个单元格中可以存放数据

2.       内存寻址

内存经过以下信息进行寻址

1)        L-Bank

一方面由于技术、成本等原因,不可能只做一个全容量的L-Bank,而另一方面由于SDRAM的工作原理限制,单一的L-Bank将会造成非常严重的寻址冲突,大幅降低内存效率。所以人们在SDRAM内部分割成多个L-Bank。

因此我们在寻址时就要先确定是哪个L-Bank,然后再在这个选定的L-Bank中选择行列地址进行寻址。

2)        行地址(Row

3)        列地址(Column

上面已经说明了内存的寻址方法,其实其内部构造如下图

3.       内存芯片容量的计算

内存芯片的容量就是所有的L-Bank中的存储单元的总容量,那么我们可以得到总的存储单元数量

存储单元数量=行数×列数(一个L-Bank的存储单元数量)×L-Bank的数量

那么如何知道一个存储单元的容量呢?其实在内存芯片的文档中都会有说明,大家可以自己找找看。大家也可以参考其芯片命名进行计算,这里有篇博文简单分析了常见内存芯片的命名规则http://blog.chinaunix.net/uid-20964486-id-1831487.html

经过上述内容我们对内存有了一定的了解,接下来我们分析其编程方法。

编程分析

我们的芯片通过存储控制器对内存进行访问,我们对内存的初始化起始就是对控制器的初始化,所以我们知道怎么对存储控制器进行初始化,下面以210为例进行分析

1.       初始化流程

通过阅读210的芯片手册(2440、6410也有类似的东西),很轻松我们在可以找到其给出的初始化配置过程

2.       内存的位置

本以为拿到了内存的初始化流程,就可以开始写代码了,但是在写的过程中会发现其有部分硬件的东西需要了解一下,首先是内存的位置,再以前的博文中说过地址布局的问题,下面以210为例进行分析:

从上图可知210的DRAM分为两个区域,DRAM0和DRAM1总共为1.5G大小,分别通过DMC0和DMC1进行控制,我们要根据自己手头的板子进行确定。

3.       代码分析

有了上面的DDR2的初始化流程和地址布局的分析,我们就不难理解210内存的初始化代码,由于u-boot代码太多看着不太清楚,我将自己按照流程写的代码给大家分享一下

 #define DMC_PHYCONTROL0 0xf0000018
#define DMC_PHYCONTROL1 0xf000001c
#define DMC_CONCONTROL 0xf0000000
#define DMC_MEMCONTROL 0xf0000004
#define DMC_MEMCONFIG0 0xf0000008
#define DMC_MEMCONFIG1 0xf000000c
#define DMC_PRECHCONFIG 0xf0000014
#define DMC_TIMINGAREF 0xf0000030
#define DMC_TIMINGROW 0xf0000034
#define DMC_TIMINGDATA 0xf0000038
#define DMC_TIMINGPOWER 0xf000003c
#define DMC_PHYSTATUS 0xf0000040
#define DMC_DIRECTCMD 0xf0000010
#define DMC_PWRDNCONFIG 0xf0000028 #define DMC0_MEMCONTROL 0x00202400
#define DMC0_MEMCONFIG_0 0x20F00313
#define DMC0_MEMCONFIG_1 0x00F00313 #define DMC0_TIMINGA_REF 0x00000618
#define DMC0_TIMING_ROW 0x2B34438A
#define DMC0_TIMING_DATA 0x24240000
#define DMC0_TIMING_PWR 0x0BDC0343 .globl init_mem
init_mem:
@ step 2.1
ldr r0, =DMC_PHYCONTROL0
ldr r1, =0x00101000
str r1, [r0] ldr r0, =DMC_PHYCONTROL1
ldr r1, =0x00000086
str r1, [r0] @ step 2.2
ldr r0, =DMC_PHYCONTROL0
ldr r1, =0x00101002
str r1, [r0] @ step
ldr r0, =DMC_PHYCONTROL0
ldr r1, =0x00101003
str r1, [r0] @ step
ldr r0, =DMC_CONCONTROL
ldr r1, =0x0FFF1350
str r1, [r0] @ step
ldr r0, =DMC_MEMCONTROL
ldr r1, =DMC0_MEMCONTROL
str r1, [r0] @ step
ldr r0, =DMC_MEMCONFIG0
ldr r1, =DMC0_MEMCONFIG_0
str r1, [r0] @ step
ldr r0, =DMC_PRECHCONFIG
ldr r1, =0xFF000000
str r1, [r0] @ step 9.1
ldr r0, =DMC_TIMINGAREF
ldr r1, =DMC0_TIMINGA_REF
str r1, [r0] @ step 9.2
ldr r0, =DMC_TIMINGROW
ldr r1, =DMC0_TIMING_ROW
str r1, [r0] @ step 9.3
ldr r0, =DMC_TIMINGDATA
ldr r1, =DMC0_TIMING_DATA
str r1, [r0] @ step 9.4
ldr r0, =DMC_TIMINGPOWER
ldr r1, =DMC0_TIMING_PWR
str r1, [r0] @ step
wait_lock:
ldr r0, =DMC_PHYSTATUS
ldr r1, [r0]
and r2, r1, #0x4
cmp r2, #0x4
bne wait_lock @ step
ldr r0, =DMC_DIRECTCMD
ldr r1, =0x07000000
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x01000000
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x00020000
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x00030000
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x00010400
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x00000542
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x01000000
str r1, [r0] @ step 22.1
ldr r1, =0x05000000
str r1, [r0] @ step 22.2
ldr r1, =0x05000000
str r1, [r0] @ step
ldr r1, =0x00000442
str r1, [r0] @ step 25.1
ldr r1, =0x00010780
str r1, [r0] @ step 25.2
ldr r1, =0x00010400
str r1, [r0] @ step , repeat step14~step25
ldr r1, =0x07100000
str r1, [r0] ldr r1, =0x01100000
str r1, [r0] ldr r1, =0x00120000
str r1, [r0] ldr r1, =0x00130000
str r1, [r0] ldr r1, =0x00110400
str r1, [r0] ldr r1, =0x00100542
str r1, [r0] ldr r1, =0x01100000
str r1, [r0] ldr r1, =0x05100000
str r1, [r0] ldr r1, =0x05100000
str r1, [r0] ldr r1, =0x00100442
str r1, [r0] ldr r1, =0x00110780
str r1, [r0] ldr r1, =0x00110400
str r1, [r0] @ step
ldr r0, =DMC_CONCONTROL
ldr r1, =0x0FF02030
str r1, [r0] ldr r0, =DMC_PWRDNCONFIG
ldr r1, =0xFFFF00FF
str r1, [r0] ldr r0, =DMC_CONCONTROL
ldr r1, =0x00202400
str r1, [r0] mov pc, lr

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