×
单片机 > 单片机程序设计 > 详情

ARM9的存储控制器

发布时间:2020-09-01 发布时间:
|

实验的目的:
把程序本身从Steppingstone复制到SDRAM处,然后跳转到SDRAM中执行

实验的源程序:
@*************************************************************************
@ File:head.S
@ 功能:设置SDRAM,将程序复制到SDRAM,然后跳到SDRAM继续执行
@*************************************************************************       

.equ        MEM_CTL_BASE,       0x48000000
.equ        SDRAM_BASE,         0x30000000

.text
.global _start
_start:
    bl  disable_watch_dog               @ 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启
    bl  memsetup                        @ 设置存储控制器
    bl  copy_steppingstone_to_sdram     @ 复制代码到SDRAM中
    ldr pc, =on_sdram                   @ 跳到SDRAM中继续执行
on_sdram:
    ldr sp, =0x34000000                 @ 设置堆栈
    bl  main
halt_loop:
    b   halt_loop

disable_watch_dog:
    @ 往WATCHDOG寄存器写0即可
    mov r1,     #0x53000000
    mov r2,     #0x0
    str r2,     [r1]
    mov pc,     lr      @ 返回

copy_steppingstone_to_sdram:
    @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去
    @ Steppingstone起始地址为0x00000000,SDRAM中起始地址为0x30000000
    
    mov r1, #0
    ldr r2, =SDRAM_BASE
    mov r3, #4*1024
1:  
    ldr r4, [r1],#4     @ 从Steppingstone读取4字节的数据,并让源地址加4
    str r4, [r2],#4     @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中,并让目地地址加4
    cmp r1, r3          @ 判断是否完成:源地址等于Steppingstone的未地址?
    bne 1b              @ 若没有复制完,继续
    mov pc,     lr      @ 返回

memsetup:
    @ 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设

    mov r1,     #MEM_CTL_BASE       @ 存储控制器的13个寄存器的开始地址
    adrl    r2, mem_cfg_val         @ 这13个值的起始存储地址
    add r3,     r1, #52             @ 13*4 = 54
1:                                        @这是数值1,专业术语叫局部标号,主要用于bne 1b这条语句
    ldr r4,     [r2], #4            @ 读取设置值,并让r2加4
    str r4,     [r1], #4            @ 将此值写入寄存器,并让r1加4
    cmp r1,     r3                  @ 判断是否设置完所有13个寄存器
    bne 1b                          @ 若没有写成,继续
    mov pc,     lr                  @ 返回

.align 4
mem_cfg_val:
    @ 存储控制器13个寄存器的设置值
    .long   0x22011110      @ BWSCON      @其实BWSCON这个寄存器的设置,主要是综合了存储控制器的其余BANK和外围器件的连接
    .long   0x00000700      @ BANKCON0   @一下这些寄存器的设置,都可以参考韦东山老师的书籍
    .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<#define GPF5_out (1<#define GPF6_out (1<
void  wait(volatile unsigned long dly)
{
    for(; dly > 0; dly--);
}


int main(void)
{
    unsigned long i = 0;

    GPFCON = GPF4_out|GPF5_out|GPF6_out; // 将LED1,2,4对应的GPF4/5/6三个引脚设为输出

    while(1)
        {
            wait(30000);
            GPFDAT = (~(i<<4)); // 根据i的值,点亮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



实验的问题总结:
I.在这期间,存储控制器起了一个什么作用?
在S3C2440/S3C2410中,对外引出的27根地址线ADDR0-ADDR26的访问范围只有128M,
CPU对外还引出了8根片选信号nGCS0-nGCS7,对应于BANK0-BANK7,当某一个片选信号拉低时,
对应的存储控制器的BANK就被选中,而每个BANK都是和外部设备相连的,当CPU发出某一地址信号时,
它会通过读取存储控制器的中的寄存器的配置信息,从而就知道了如何去访问外部的设备。我想这
大概就是存储控制器的作用。

II.存储控制器的BANK和SDRAM的Bank有什么区别?
存储控制器的BANK
在TQ2440中,存储控制器的BANK有8个,可以分别接8个不同的器件,通过片选信号使各个器件可以独立开来访问;
SDRAM的Bank
SDRAM的内部是一个存储阵列。阵列就如同那么表格一样,将数据“填”进去,你可以把它想象成一张表格。
和表格的检索原理一样,先指定一个行(Row),再指定一个列(Column),
我们就可以准确地找到所需要的单元格,这就是内存芯片寻址的基本原理。
对于内存,这个单元格可称为存储单元,那么这个表格(存储阵列)叫什么呢?
它就是逻辑 Bank(Logical Bank,下文简称L-Bank),所以说,准备的说SDRAM的Bank叫L-Bank

III.怎么确定SDRAM是接存储控制器的哪个BANK?还有就是每个BANK的对应的地址又是如何确定的?
关于SDRAM是接在存储控制器的哪个BANK上的,可以通过开发板的原理图的片选信号得知,因为片选信号和BANK是一一对应的;
当我们知道了SDRAM的是接在哪个BANK之后,接下来,我们如何知道这个SDRAM的地址呢?这主要是在S3C2440中的用户手册中
有介绍,对于每一个存储控制器的BANK,其地址都已经规定好了。

IV.既然在Makefile中,指定的链接地址是:0x3000 0000 ,那按理说这些代码段刚开始都是在SDRAM中执行的啊,而刚开始SDRAM
又没有初始化,这不矛盾么?
主要的原因是,在代码段中,bl  disable_watch_dog ,bl  memsetup ,bl  copy_steppingstone_to_sdram,因为都是相对跳转,所以说这些都是位置无关的几条指令,也就是说,这些代码即使不在链接时所指定的运行时地址空间,也可以正确执行,它是一段加载到任意地址空间都能正常执行的特殊代码。当程序运行到 ldr pc, =on_sdram 条指令的时候,由于是取on_sdram的绝对地址,而其地址标号是在SDRAM中的,所以说,执行完这条语句之后,程序就在SDRAM中运行了。关于这一点,可以百度一下位置无关代码的知识。


注:可参考的书籍《嵌入式Linux应用开发完全手册》




『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』

热门文章 更多
实验八 交通灯控制(80C51单片机汇编语言编程)