s3c2440裸机-内存控制器1-内存控制器的原理

发布时间:2024-07-08  

1.内存接口概念

S3C2440是个片上系统,有GPIO控制器(接有GPIO管脚(GPA-GPH)),有串口控制器 (接有TXD RXD引脚),有memory controller内存控制器,有Nand控制器等...


1.不同类型的控制器:

(1)GPIO控制器属于门电路,不涉及到时序,相对简单。

(2)串口控制器属于协议类接口,类似的协议类接口还有iic、iis、spi等。 

(3)前面的GPIO/门电路接口、协议类接口,都不会把地址输出到外部设备,仅仅只是将地址写入到相应的控制器。

接下来的内存类接口,会把地址输出到外部,cpu将地址写入内存控制器,内存控制器还需访问外部设备,比如NorFlash、网卡、SDRAM。

2.CPU是如何访问各个不同的寄存器的呢?

GPIO/门电路接口、协议类接口、内存类接口都属于CPU的统一编址。但对于Nand Flash,它没有独立的地址线和cpu的地址总线相连接,因此它不参与CPU的统一编址。


(1)对于门电路接口、协议类接口,直接访问寄存器即可。


(2)对于内存类接口,交给内存控制器去处理。下面详细分析: CPU只管发出一个地址,内存控制器根据该地址范围选择不同的模块,然后从模块中得到数据或者发送数据到模块中。


如下图,SDRAM、DM9000网卡、Nor Flash都接在JZ2440的数据总线和地址总线上,CPU把数据和地址发送出去,然后内存控制器根据地址范围确定要拉低选中哪个片选信号(nCS),再根据片选信号(nCS)选择相应的设备,进行收发地址和数据,互不干扰。


(1)当CPU发出的指令的地址范围处于0x00000000 - 0x08000000,

内存控制器就会使nGCS0处于低电平(片选引脚被选中),NorFlash被选中。(NorFlash启动时才行,nand启动时nGCS0这块对应SRAM)


(2)当CPU发出的指令的地址范围处于0x20000000 - 0x28000000,

内存控制器就会使nGCS4处于低电平(片选引脚被选中),网卡DM9000被选中。


(3)当CPU发出的指令的地址范围处于0x30000000 - 0x38000000,

内存控制器就会使nGCS6处于低电平(片选引脚被选中),SDRAM被选中。

内存控制器根据不同的地址地址范围,发出不同的片选引脚,只有被片选引脚选中的芯片才能正常工作,不被选中的芯片就像不存在一样,不工作。


从2440 datasheet中我们得知内存控制器可访问的地址范围有1G(0x0000,0000-0x4000,0000),8个bank,每个bank_size为128M。理论上需要2^30(30条地址线)来确定是哪个bank,哪个地址。但是实际上只用到了27条,那么是怎么确定是哪个bank被选中了呢?


cpu每次发给内存控制器的地址都是Addr[31:0],但是内存控制器发给外设(sdram,nor,dm9000)却只用到了A[26:0]。第[29:27]被用来确定要拉低哪个nGCS,即要选中哪个bank。


bit[29:27]      bit[26:0]

0b000       ->    0x000,0000-0x7ff,ffff  (bank0被选中 (128M))

0b001       ->    0x800,0000-0xfff,ffff  (bank1被选中 (128M))

...             ...

0b110       ->    0x000,0000-0x7ff,ffff  (bank6被选中 (128M))

0b111       ->    0x800,0000-0xfff,ffff  (bank7被选中 (128M))

那么对于大容量的nandflash,理论上需要更多的地址线来确认访问地址,那既然没有地址线,cpu是如何访问nand的呢?当然是通过nand控制器,nand是地址、命令、数据都共用数据总线。这里只是引入一个话题,具体内容后面讲。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>