S3C6410的DRAM控制器

作者：ARM-WinCE

我们在项目中更换了DRAM，所以需要重新配置S3C6410的DRAM控制器，结果发现S3C6410中的DRAM控制器还是挺复杂的。

S3C6410支持两个DRAM片选，可以分别接最大256MB的内存，该处理器用的DRAM控制器是来自ARM的PrimeCell Dynamic Memory Controller(PL340)。只看S3C6410的Datasheet中的DRAM部分介绍是不够的，你还需要看PL340的技术参考文档，这个文档网上搜索一下就有了。想完全了解6410的DRAM控制器，必须两篇文档都看。我都看了，虽然没完全了解，但是比看6410的datasheet要强多了。

我用的是mobile DDR-SDRAM，所以在这里大概介绍一下寄存器及配置流程。先介绍一下寄存器：

1. DRAM Controller Status Register (Address: 0x7E001000)

DRAM状态寄存器，这是一个RO寄存器，用于读取DRAM的状态。

Name	Bit	Description
Memory chips	[8:7]	01=2 chips
Memory type	[6:4]	100=MSDR, SDR, MDDR and DDR
Memory width	[3:2]	00=16-bit 01=32-bit
Controller Status	[1:0]	00=config 01=ready 10=paused 11=low-power

实际上，读到的有用信息就是Controller Status和Memory width。

2. DRAM Controller Command Register (Address: 0x7E001004)

DRAM命令寄存器，设置DRAM的工作状态。

Name

Bit

Description

Memc_cmd

[2:0]

000=Go 001=Sleep 010=Wakeup 011=Pause

100=Configure

最开始应该配置为0x4，是处于Configure状态。在配置完所有的DRAM之后，将该寄存器设置为0x0，处于运行状态。

3. Direct Command Register (Address: 0x7E001008)

DRAM命令寄存器，用于发送命令到DRAM和访问DRAM中的MRS和EMRS寄存器。

Name	Bit	Description
Extended memory command	[22]	扩展命令，该bit用于连接下面的Memory command[19:18]，从而组成DRAM命令
Chip number	[21:20]	00=chip_0 01=chip_1 10=chip_2 11=chip_3
Memory command	[19:18]	和Extended Memory command组成DRAM命令字 000=PrechargeAll 001=Autorefresh 010=MRS/EMRS访问 011=NOP 100=Deep Power Down
Bank address	[17:16]	访问MRS和EMRS的时候，映射为Bank地址位
Address_13_to_0	[13:0]	访问MRS和EMRS的时候，映射为memory address[13:0]

通过该寄存器初始化DRAM，先设置为NOP模式，然后设置为PrechargeAll进行充电，然后设置EMRS和MRS寄存器，一般是这么一个流程。具体的要参见你所使用的DRAM的datasheet。

4. Memory Configuration Register (Address: 0x7E00100C)

DRAM的配置寄存器，这个与需要参照你所使用的DRAM的datasheet。

Name	Bit	Description
Memory burst	[17:15]	设置Burst大小 000=Burst 1 001=Burst 2 010=Burst4 011=Burst 8 100=Burst 16
Stop_mem_clock		没有访问时，Memory Clock自动停止
Power_down_prd	[21:20]	自动掉电所需的时钟周期
AP bit	[19:18]	0=Address bit 10 1=Address bit 8
Row bits	[17:16]	行地址 000=11 bits 001=12 bits 010=13bits 011=14 bits 100=15bits 101=16bits
Column bits	[13:0]	列地址 000=8 bits 001=9 bits 010=10 bits 011=11 bits 100=12 bits

该寄存器肯定是要配的，看看DRAM的datasheet就知道了。

5. Refresh Period Register (Address: 0x7E001010)

DRAM的刷新频率寄存器，用于配置刷新频率的。

Name	Bit	Description
Refresh period	[14:0]	多少个Memory的时钟周期

6. CAS Latency Register (Address: 0x7E001014)

DRAM的CAS延时寄存器，一定要配，参考DRAM的datasheet。

Name

Bit

Description

CAS Latency

[3:1]

CAS延时多少个时钟周期

CAS half cycle

[0]

0=0周期偏移 1=半周期偏移

对于MDDR和SDR只能设置为0

7. t_dqss/t_mrd/t-ras/t_rc/t_rcd/t_rfc/t_rp/t_rrd/t_wr/t_wtr/t_xp/t_xsr/t_esr Registers (Address: 0x7E001018---0x7E001048)

DRAM操作中所需时间和延时寄存器，这里不作过多介绍，具体可以参考PL340文档。

8. Memory Configuration 2 Register (Address: 0x7E00104C)

DRAM的配置寄存器2。

Name	Bit	Description
Read delay	[12:11]	读延时 00=0 cycle 01=1 cycle 10,11=2 cycle
Memory type	[10:8]	DRAM类型 000=SDR 001=DDR 011=Mobile DDR
Memory width	[7:6]	00=16 bits 01=32 bits
cke_init	[3]	复位后，设置CKE输出的值
dqm_init	[2]	复位后，设置DQM输出的值
a_gt_m_sync	[1]	ACLK频率高于MCLK时，设置为1
Sync	[0]	ACLK和MCLK同步时，设置为1

9. CHIP_N_CFG Register (Address: 0x7E001200/0x7E001204)

DRAM的Chip配置寄存器，用于片选decoding设置

Name	Bit	Description
BRC_RBC	[16]	DRAM结构 0=Row-Bank-Column 1=Bank-Row-Column
Address match	[15:8]	片选地址比较值
Address mask	[7:0]	片选地址掩码

上面介绍了一些寄存器，还有一些寄存器由于没有用到，所以没有去了解。下面给一个DRAM初始化的例子：

WriteReg: 0x7e001004 0x4 //设置DRAM控制器状态为Configure

WriteReg: 0x7e001010 0x40d //设置DRAM的刷新周期

WriteReg: 0x7e001014 0x6 //设置CAS延时

WriteReg: 0x7e001018 0x3 //设置t_DQSS

WriteReg: 0x7e00101c 0xf //设置t_MRD

WriteReg: 0x7e001020 0xf //设置t_RAS

WriteReg: 0x7e001024 0xf //设置t_RC

WriteReg: 0x7e001028 0x1f //设置t_RCD

WriteReg: 0x7e00102c 0x21f //设置t_RFC

WriteReg: 0x7e001030 0xf //设置t_RP

WriteReg: 0x7e001034 0xf //设置t_RRD

WriteReg: 0x7e001038 0x7 //设置t_WR

WriteReg: 0x7e00103c 0x7 //设置t_WTR

WriteReg: 0x7e001040 0xf //设置t_XP

WriteReg: 0x7e001044 0x1f //设置t_XSR

WriteReg: 0x7e001048 0x1f //设置t_ESR

WriteReg: 0x7e00100c 0x10012 //设置DRAM的Column, Row等属性

WriteReg: 0x7e00104c 0x0b45 //设置DRAM的buswidth,type等属性

WriteReg: 0x7e001200 0x150f8 //设置RBC以及片选属性

WriteReg: 0x7e001304 0x0 //设置DQS延时

WriteReg: 0x7e001008 0xc0000 //发送NOP命令到DRAM

WriteReg: 0x7e001008 0x0 //发送Precharge命令到DRAM

WriteReg: 0x7e001008 0x40000 //发送Autorefresh命令到DRAM

WriteReg: 0x7e001008 0xa0000 //设置DRAM的EMRS寄存器

WriteReg: 0x7e001008 0x80032 //设置DRAM的MRS寄存器

WriteReg: 0x7e001004 0x0 //设置DRAM控制器开始运行

关于DRAM控制器的配置要参见所使用的DRAM的Datasheet，了解DRAM的结构和初始化过程，才能正确配置。S3C6410的DRAM控制器比较复杂，有些寄存器也不是很理解，在ARM的PL340的文档中也没做太多解释。

我的建议就是能不换DRAM最好，换了也要尽量和S3C6410板上的DRAM相近。

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