1-8 内存的概念、分类、初始化方法

本文详细介绍了内存的分类,包括DRAM和SRAM的区别,重点讲解了S3C2440处理器的内存地址空间、硬件连接、存储控制器寄存器的配置,并提供了一个完整的内存初始化实验代码示例。

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详细的实验代码请查看这里



一、  分类

      主要分为:DRAM——小电容充电,需要不断刷新数据,速度慢;SRAM——不需要刷新,速度快名单功耗大,成本高(stepping stone为4K的SRAM)

      DRAM分为:SDRAM(Synchronous Dynamic Radom Access Memery)同步随机存储器。

                              同步:工作需要同步时钟,用于命令和数据的发送

                              动态:不断对电容进行刷新

                              随机:不是线性存储,而是通过地址读写

    DDR(Double Data Rate SDRAM)双倍速同步动态随机存储器,除了在时钟脉冲的上升沿传输数据,还可以在下降沿传输,速度是SDRAM的两倍。


二、  内存的内部结构

    1.  数据存放在每个格,读写时先指定行地址,再指定列地址,内存芯片一般被分割为4个L-BANK(Logic_Bank)。

    2.  寻址信息包括:L_Bank  选择信号、行地址以及列地址

    3.  内存容量计算方法:一个芯片 = 4 X 单元格数 X 格的大小

        如:HY57V561620(L): 4 Bank X 4M  X 16bit = 32 MB


三、  关于S3C2440的内存地址空间(可参考2440手册第五章 Memory Controller)

    1.  地址线:2440提供27根地址线,2的27次方 = 128MB

    2.  片选信号:2440提供8个片选信号

    3.  因此外置空间共有 8 X 128MB = 1GB (0X4000 0000)应该注意的是,各片选信号不能同时访问,内存一般就放到nGCS6,起始地址未0x3000 0000

    4.  存储控制器

        ARM9 Core——>存储器控制器——>内存、Nandflash、网卡芯片等


四、  内存芯片的硬件连接(参考HY57V561620内存芯片)

        规格:4Bank X 4M X 16bit = 32MB, 2440的内存连接线为:32MB X 2 = 64MB

        因此,2440可以采用并联,32bit位宽的方式,同时连接两块16bit的内存芯片,间接组成一块32bit位宽的内存芯片,每块32MB,两块就可以看成是一个64MB的内存块了


五、  存储控制器寄存器(参考2440芯片手册第五章  Memory Controller)

    1.  BWSCON (Bus WIDTH & WAIT CONTROL REGISTER)0x48000000 R/W 

ST7[31]0ST6[27]0
WS7[30]0WS6[26]0
DW7[29:28]10DW6[25:24]10

因此,BWSCON可设置为0x2200 0000

    2.  BANKCON(0-5),以下地址:

        0x4800 0004

        0x4800 0008

        0x4800 000c

        0x4800 0010

        0x4800 0014

        0x4800 0018

        都设置为0x0000 0700

    3.  而BANKCON6(0x4800 001c)和BANKCON7(0x4800 0020)的默认值都是0x18008

MT[16:15]SDRAM11
 [14:15] 0
Trcd[3:2]查看时序图:2CLOCKS:00
SCAN[1:0]column:CA0-CA89bit:01

因此,BANKCON6和BANKCON7应该设为0x00018001        

    4.  REFRESH(SRAM 重新刷新功能)0x4800 0024 R/W 默认是0xac 0000

REFEN[23]刷新使能1
TREFMD[22]自动刷新0
Trp[21:20]时序:2 CLKS00
Tsrc[19:18]7 CLKS11
 [17:16]not_used00
 [15:11]not_used00000
而[10:0]  通过(2的11次方 - refresh - count + 1)/ HCLK 的计算,

             也就是(2^11 + 1 - 100 X 7.8)= 1269 也就是100 1111 0101也就是 0x008c 04f5

    5.  BANKSIZE(0x4800 0028)的设置为:

BURST_EN[7]突发模式使能1
 [6]not_used0
SCKE_EN[5]节电模式1
SCLK_EN[4] 1
 [3]not_used0
BKMAP[2:0]64MB001
因此,BANKSIZE最后应该设置为0x0000 00b1

    6.  而MRSRB6(0x4800 002c)和MRSRB7(0x4800 0030)(SDRAM MODE REGISTER SET REGISTER)

CL[6:4]CAS Latercy 3 CLOCKS011
因此,以上两个寄存器的值应该设置为:0x0000 0030


六、  整个内存初始化实验代码如下:

#define mem_con 0x48000000
mem_init:
ldr r0, =mem_con
add r3, r0,#4*13
adrl r1, mem_data
0:
ldr r2, [r1], #4
str r2, [r0], #4
cmp r0, r3
bne 0b

mov pc, lr

mem_data:
.long 0x22000000
.long 0x00000700
.long 0x00000700
.long 0x00000700
.long 0x00000700
.long 0x00000700
.long 0x00000700
.long 0x00018001
.long 0x00018001
.long 0x008c04f5
.long 0x000000b1
.long 0x00000030
.long 0x00000030





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