2021年09月01日 | S3C2440—8.读写SDRAM

SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器，同步是指内存工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写

一.内部结构

原理图如下：

存储逻辑结构：

可以看出SDRAM的内部是一个阵列，就像表格一样，其寻址方式是按照块、行、列来的，即先选定SDRAM芯片，然后发出块信号确定那一块，再发出行信号确定哪一行，再发出列信号确定哪一列。

CPU对SDRAM的访问可以分为以下几步：

CPU对存储控制器发出统一编址

内存控制器发出片选信号，选定SDRAM芯片

选定哪一个Bank（通过ADDR24、ADDR25信号线选定，总共4个Bank）

对选定的Bank进行行列寻址

找到对应的地址，通过32根数据线进行数据传输（原理图中是32位）

看起来很简单，但是我们要考虑到，不同规格SDRAM对应着不同的寻址方式，因为不同的SDRAM可能行列数不一样，对时序要求不一样，所以在访问SDRAM之前，我们要配置存储控制器中的一些寄存器来匹配SDRAM！！！

二.相关寄存器

存储控制器一共有13个寄存器，6种寄存器，对BANK0~BANK5进行访问时，只需要配置BWSCON和BANKCONx寄存器，但是对SDRAM访问，不仅仅需要对这俩个寄存器进行配置，还需要额外配置4个寄存器。

下面以访问SDRAM为例子介绍一下这些寄存器（按照芯片手册中的顺序来介绍）：

BWSCON

位宽&等待控制寄存器

ST6：决定是否使用SDRAM的数据掩码，对SDRAM时为0，对SRAM时为1。

WS6：决定是否使用WAIT信号，一般不使用。（WAIT信号就是在SDRAM没准备好的时候，由SDRAM发给CPU，请求延迟一段时间）

DW6：决定BANK位宽，自然是32位。

所以，BWSCON寄存器要或运算的值为：0x02000000

BANKCON6

BANK控制寄存器，用来控制外接设备的访问时序的，BANK0~BANK5默认0X0700

对于SDRAM的访问，我们需要配置的就是图中阴影部分的：

MT：决定BANK外接的是SDRAM还是SRAM，SDRAM选择11.

Trcd：行列信号之间的延迟时间，根据芯片手册得知最小为21ns，而我们的HCLK时钟为100MHz，一个clock10ns，所以保险起见选择30ns，即：01。

SCAN：设置列地址位，这里使用的SDRAM列地址一共9位，所以为：01.

所以，BANKCON6寄存器要或运算的值为：0x00018005

REFRESH

刷新控制寄存器，用来控制SDRAM的刷新模式和刷新频率。我们知道，SDRAM中的存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失，所以就要配置刷新控制寄存器。

REFEN：决定使能刷新功能，当然是开启了，值为：1

TREFMD：刷新的模式，一般自动刷新，值为：0

Trp：根据芯片手册得知20ns保险，对应2clocks，值为：00

Tsrc：默认即可

Refresh Counter：刷新计数的值，查SDRAM的手册可得8192个刷新周期为64ms，则每一个刷新周期为7.8125ns，通过公式计算可得刷新计数的值为：1955

所以，REFRESH寄存器要或运算的值为：0x008c07a3

BANKSIZE

BURST_EN：决定是否允许突发传输，值为：1。

SCKE_EN：决定是否使用SCKE信号来决定省电模式，值为：1。

SCLK_EN：决定SCLK时钟信号的产生模式，值为：1。

BK76MAP：决定BANK6、BANK7的大小，这里SDRAM是64M，所以值为：001。（BANK0~BANK5的大小是128M固定的，BANK6、BANK7的大小是可以控制的）

所以，BANKSIZE寄存器要或运算的值为：0x000000b1

MRSR

SDRAM模式设置寄存器

只有CL的值是可以修改的，查询芯片手册：

可知，CL可以是2clock或者是3clock，保险起见，值为：011

所以，MRSR寄存器要或运算的值为：0x00000030

/**********************************************************************************************************************/

综上所述，对SDRAM初始化的代码为：

void SDRAM_Init(void)

{

    /* 对BANK6进行配置 以访问SDRAM */

    BWSCON   |= 0x02000000;//对SDRAM使用数据掩码、不使用WAIT信号、设置BANK6位宽32bit

    BANKCON6 = 0x00018005;//BANK6外接SDRAM、行列信号间延迟3clocks、设置列地址位数

    REFRESH  = 0x008c07a3;//配置刷新模式及刷新计数值

    BANKSIZE = 0x000000b1;//设置BANK6大小为64MB

    MRSRB6   = 0x00000030;//设置CL为3clocks

}

三.读写SDRAM

对SDRAM进行配置之后，进行读写操作，看看写进去的值和读出来的值是否统一。

测试就直接写在main.c中吧：

#include "s3c2440_soc.h"

#include "uart.h"

void SDRAM_Init(void)

{

    /* 对BANK6进行配置 以访问SDRAM */

    BWSCON   |= 0x02000000;//对SDRAM使用数据掩码、不使用WAIT信号、设置BANK6位宽32bit

    BANKCON6 = 0x00018005;//BANK6外接SDRAM、行列信号间延迟3clocks、设置列地址位数

    REFRESH  = 0x008c07a3;//配置刷新模式及刷新计数值

    BANKSIZE = 0x000000b1;//设置BANK6大小为64MB

    MRSRB6   = 0x00000030;//设置CL为3clocks

}

int SDRAM_Test(void)

{

    /* BANK6 基地址0x30000000 */

    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)(0x30000000);

    int n;

    /* 写入20Byte数据 */

    for( n=0;n<20;n++ )

    {

        *(p+n) = 0xbb;

    }

    for( n=0;n<20;n++ )

    {

        if( 0xbb != *(p+n) )

        return 0;

    }

    return 1;

}

int main(void)

{

    SDRAM_Init();

    uart0_init();

    if( SDRAM_Test() )

        puts("OK!!!n");

    else

        puts("NOT OK!!!n");

    return 0;

}

代码亲测可以。