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S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析  

2017-01-06 09:23:08|  分类: mini2440 |  标签: |举报 |字号 订阅

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http://www.eeworld.com.cn/mcu/article_2016061727089.html


S3C2440有27根地址线ADDR[26:0],8根片选信号nGCS0-nGCS7,对应bank0-bank7,当访问bankx的地址空间,nGCSx引脚为低电平,选中外设。

2^27=2^7 * 2^10 * 2^10 = 128Mbyte

8*128Mbyte = 1Gbyte

所以S3C2440总的寻址空间是1Gbyte。

市面上很少有32位宽度的单片SDRAM,一般选择2片16位SDRAM扩展得到32位SDRAM.

选择的SDARM是HY57V561620F,4Mbit * 4bank *16,共16Mbyte?(后面有解释)

两块HY57V561620F并接,构成64M×32bit的SDRAM

首先了解下SDRAM的寻址原理。

SDRAM内部是一个存储阵列。可以把它想象成一个表格。和表格的检索原理一样,先指定行,再指定列,就可以准确找到所需要的存储单元。这个表格称为逻辑BANK。目前的SDRAM基本都是4个BANK。寻址的流程就是先指定BANK地址,再指定行地址,最后指定列地址。这就是SDRAM的寻址原理。存储阵列示意图如下:

查看HY57V561620F的资料,这个SDRAM有

13根行地址线   RA0-RA12

9根列地址线    CA0-CA8

2根BANK选择线 BA0-BA1(4个bank的选择)

SDRAM的地址引脚是复用的,在读写SDRAM存储单元时,操作过程是将读写的地址分两次输入到芯片中,每一次都由同一组地址线输入。两次送到芯片上去的地址分别称为行地址和列地址。它们被锁存到芯片内部的行地址锁存器和列地址锁存器。

/RAS是行地址锁存信号,该信号将行地址锁存在芯片内部的行地址锁存器中;

/CAS是列地址锁存信号,该信号将列地址锁存在芯片内部的列地址锁存器中。

NSCS接到bank6上,决定了SDRAM的物理地址是0x30000000

地址连线如下图:

S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析 - FY - FY

 

S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析 - FY - FY

 

S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析 - FY - FY

 LnSCS0脚接了nGCS6,即接在了bank6上,所以SDRAM的物理地址从0X30000000开始

为啥LADDR2接A0呢?

@CPU的寻址空间中,仍然是按8bit一个字节为单位操作的

@由于SDRAM并接成了32位,即4个字节,这样接使得SDRAM的最小单位是4个字节,方便32位的读写操作吧

 

为啥LADDR24/25接BA0/1?

@ BA1:BA0是SDRAM的最高位,组合选择4个bank中的哪一个

@ LADDR0~LADDR25,总共26根地址线,可寻址(2的26次方)64MB

 

为啥一个bank4MB,而容量不是4mb×4bank=16MB是8×4=32MB?

@ 13根行地址线+9根列地址线 = 22根(4MB)。另外HY57V561620F一个存储单元是2个字节(本身是16位的),相当于有了23根地址线。

S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析 - FY - FY

 

NORFLASH中A0接CPU的LADDR1,那么,norflash的最小寻址单元为2个字节(16位),事实上只有A0~A19是有效的,因为该nor本身才有2MB,2的20次方=1MB,加上nor本身是16位的(2个字节),所以1MB×2就是nor的大小

@ 26脚接了nGCS0,即接在了bank0上,所以,nor的物理地址从0X00000000开始

S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析 - FY - FY

 

S3C2440与SDRAM与NAND与NOR的地址连线分析 - FY - FY

 

 

 

从接线上可以看出NAND有点特殊,他并没有通过CPU的地址线访问,这就回答了为啥可以接1GB的NAND,当然他也没有接bank选择线,自然不存在物理地址了,由此我猜想NAND是由硬件本身识别的,即OM开关选择是NOR还是NAND启动,这似乎也验证了数据手册上这两种启动方式的映射图,NAND的启动方式可参考前面的日志

 

0x4000_0000-0x4000_0fff

-----这4K字节的就是前面说的stepingstone的啦。0x4000_0fff_0x4800_0000是没用到的。

0x4800_0000-0x6000_0000

-----这空间是特殊功能寄存器的.你发现,所有的寄存器都是在这个范围内的。

0x6000_0000—0Xffff_ffff

-----还是未用到的。

理论上可以寻址的空间为(2的32次方,32根地址线)4GB,但其中有3GB的空间都预留给处理器内部的寄存器和其他设备了,留给外部可寻址的空间只有1GB,也就是0X00000000~0X3FFFFFFF,总共应该有30根地址线。这1GB的空间,2440处理器又根据所支持的设备的特点将它分为了8份,每份空间有128MB,这每一份的空间又称为一个BANK。为方便操作,2440独立地给了每个BANK一个片选信号(nGCS7~nGCS0)。其实这8个片选信号可以看作是2440处理器内部30根地址线的最高三位所做的地址译码的结果。正因为这3根地址线所代表的地址信息已经由8个片选信号来传递了,因此2410处理器最后输出的实际地址线就只有A26~A0

nandflash由于其自身的特点,不具备运行程序的功能。但s3c2440通过称为“Steppingstone”的内部SRAM缓存,实现了可以运行存储在外部nandflash中的启动代码的功能。它的机制是:当检测到是由nandflash启动时,系统会自动把nandflash中的前4k字节的数据加载到Steppingstone中,然后把该Steppingstone映射为Bank0,因此系统会从Steppingstone开始运行程序,从而实现了s3c2440的nandflash自启动的功能。这一过程是由系统自动完成的,无需人为干预。在系统启动以后,Steppingstone所在的SRAM就可以用作其他用途了。

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