ARM9的存儲控制器
實驗的目的:
把程序本身從Steppingstone復制到SDRAM處,然后跳轉到SDRAM中執(zhí)行
實驗的源程序:
@*************************************************************************
@ File:head.S
@ 功能:設置SDRAM,將程序復制到SDRAM,然后跳到SDRAM繼續(xù)執(zhí)行
@*************************************************************************
.equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000
.equ SDRAM_BASE, 0x30000000
.text
.global _start
_start:
bl disable_watch_dog @ 關閉WATCHDOG,否則CPU會不斷重啟
bl memsetup @ 設置存儲控制器
bl copy_steppingstone_to_sdram @ 復制代碼到SDRAM中
ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中繼續(xù)執(zhí)行
on_sdram:
ldr sp, =0x34000000 @ 設置堆棧
bl main
halt_loop:
b halt_loop
disable_watch_dog:
@ 往WATCHDOG寄存器寫0即可
mov r1, #0x53000000
mov r2, #0x0
str r2, [r1]
mov pc, lr @ 返回
copy_steppingstone_to_sdram:
@ 將Steppingstone的4K數據全部復制到SDRAM中去
@ Steppingstone起始地址為0x00000000,SDRAM中起始地址為0x30000000
mov r1, #0
ldr r2, =SDRAM_BASE
mov r3, #4*1024
1:
ldr r4, [r1],#4 @ 從Steppingstone讀取4字節(jié)的數據,并讓源地址加4
str r4, [r2],#4 @ 將此4字節(jié)的數據復制到SDRAM中,并讓目地地址加4
cmp r1, r3 @ 判斷是否完成:源地址等于Steppingstone的未地址?
bne 1b @ 若沒有復制完,繼續(xù)
mov pc, lr @ 返回
memsetup:
@ 設置存儲控制器以便使用SDRAM等外設
mov r1, #MEM_CTL_BASE @ 存儲控制器的13個寄存器的開始地址
adrl r2, mem_cfg_val @ 這13個值的起始存儲地址
add r3, r1, #52 @ 13*4 = 54
1: @這是數值1,專業(yè)術語叫局部標號,主要用于bne 1b這條語句
ldr r4, [r2], #4 @ 讀取設置值,并讓r2加4
str r4, [r1], #4 @ 將此值寫入寄存器,并讓r1加4
cmp r1, r3 @ 判斷是否設置完所有13個寄存器
bne 1b @ 若沒有寫成,繼續(xù)
mov pc, lr @ 返回
.align 4
mem_cfg_val:
@ 存儲控制器13個寄存器的設置值
.long 0x22011110 @ BWSCON @其實BWSCON這個寄存器的設置,主要是綜合了存儲控制器的其余BANK和外圍器件的連接
.long 0x00000700 @ BANKCON0 @一下這些寄存器的設置,都可以參考韋東山老師的書籍
.long 0x00000700 @ BANKCON1
.long 0x00000700 @ BANKCON2
.long 0x00000700 @ BANKCON3
.long 0x00000700 @ BANKCON4
.long 0x00000700 @ BANKCON5
.long 0x00018005 @ BANKCON6
.long 0x00018005 @ BANKCON7
.long 0x008C07A3 @ REFRESH
.long 0x000000B1 @ BANKSIZE
.long 0x00000030 @ MRSRB6
.long 0x00000030 @ MRSRB7
/**************************************************************************
led.c
**************************************************************************/
#define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define GPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
#define GPF4_out (1<<(4*2))
#define GPF5_out (1<<(5*2))
#define GPF6_out (1<<(6*2))
void wait(volatile unsigned long dly)
{
for(; dly > 0; dly--);
}
int main(void)
{
unsigned long i = 0;
GPFCON = GPF4_out|GPF5_out|GPF6_out; // 將LED1,2,4對應的GPF4/5/6三個引腳設為輸出
while(1)
{
wait(30000);
GPFDAT = (~(i<<4)); // 根據i的值,點亮LED1,2,4
if(++i == 8)
i = 0;
}
return 0;
}
/**************************************************************************
Makefile
**************************************************************************/
sdram.bin : head.S leds.c
arm-linux-gcc -c -o head.o head.S
arm-linux-gcc -c -o leds.o leds.c
arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o leds.o -o sdram_elf
arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_elf sdram.bin
arm-linux-objdump -D -m arm sdram_elf > sdram.dis
clean:
rm -f sdram.dis sdram.bin sdram_elf *.o
實驗的問題總結:
I.在這期間,存儲控制器起了一個什么作用?
在S3C2440/S3C2410中,對外引出的27根地址線ADDR0-ADDR26的訪問范圍只有128M,
CPU對外還引出了8根片選信號nGCS0-nGCS7,對應于BANK0-BANK7,當某一個片選信號拉低時,
對應的存儲控制器的BANK就被選中,而每個BANK都是和外部設備相連的,當CPU發(fā)出某一地址信號時,
它會通過讀取存儲控制器的中的寄存器的配置信息,從而就知道了如何去訪問外部的設備。我想這
大概就是存儲控制器的作用。
II.存儲控制器的BANK和SDRAM的Bank有什么區(qū)別?
存儲控制器的BANK
在TQ2440中,存儲控制器的BANK有8個,可以分別接8個不同的器件,通過片選信號使各個器件可以獨立開來訪問;
SDRAM的Bank
SDRAM的內部是一個存儲陣列。陣列就如同那么表格一樣,將數據“填”進去,你可以把它想象成一張表格。
和表格的檢索原理一樣,先指定一個行(Row),再指定一個列(Column),
我們就可以準確地找到所需要的單元格,這就是內存芯片尋址的基本原理。
對于內存,這個單元格可稱為存儲單元,那么這個表格(存儲陣列)叫什么呢?
它就是邏輯 Bank(Logical Bank,下文簡稱L-Bank),所以說,準備的說SDRAM的Bank叫L-Bank
III.怎么確定SDRAM是接存儲控制器的哪個BANK?還有就是每個BANK的對應的地址又是如何確定的?
關于SDRAM是接在存儲控制器的哪個BANK上的,可以通過開發(fā)板的原理圖的片選信號得知,因為片選信號和BANK是一一對應的;
當我們知道了SDRAM的是接在哪個BANK之后,接下來,我們如何知道這個SDRAM的地址呢?這主要是在S3C2440中的用戶手冊中
有介紹,對于每一個存儲控制器的BANK,其地址都已經規(guī)定好了。
IV.既然在Makefile中,指定的鏈接地址是:0x3000 0000 ,那按理說這些代碼段剛開始都是在SDRAM中執(zhí)行的啊,而剛開始SDRAM
又沒有初始化,這不矛盾么?
主要的原因是,在代碼段中,bl disable_watch_dog,bl memsetup,bl copy_steppingstone_to_sdram,因為都是相對跳轉,所以說這些都是位置無關的幾條指令,也就是說,這些代碼即使不在鏈接時所指定的運行時地址空間,也可以正確執(zhí)行,它是一段加載到任意地址空間都能正常執(zhí)行的特殊代碼。當程序運行到ldr pc, =on_sdram 條指令的時候,由于是取on_sdram的絕對地址,而其地址標號是在SDRAM中的,所以說,執(zhí)行完這條語句之后,程序就在SDRAM中運行了。關于這一點,可以百度一下位置無關代碼的知識。
注:可參考的書籍《嵌入式Linux應用開發(fā)完全手冊》