本篇学习s3c2440的内存控制器，并编写运行在内存中的代码。

1 手册学习

支持下列features：

- 软件可配置大小端。

- 1GB地址空间，8个banks，每个bank 128Mbytes

- 可编程访问大小（8/16/32 位），bank0只支持16/32位

- 6个用于ROM, SRAM等内存的banks，2个用于ROM/SRAM/SDRAM的banks。

- 7个固定起始地址的banks

- 1个灵活的起始地址bank，bank大小也可编程。

- 支持external wait

- 支持SDRAM的self-refresh和power down mode

复位后的地址映射：

bank6/7通常作为SDRAM内存地址，所以bank7的起始地址不是固定的，它的起始地址是bank6的结束地址的下一个地址，这样做是为了保证内存地址的连续。而且bank6和bank7必须有相同的内存大小。如bank6的大小为2M，则bank6的地址范围为：0x30000000-0x301fffff，bank7的地址范围为0x30200000-0x303fffff。

bank0（nGCS0）的位宽为16位或32位，因为bank0作为booting ROM bank，依赖于operation mode：

OM1	OM0	Booting Rom Data width
0	0	Nand flash mode
0	1	16 bit
1	0	32 bit
1	1	test mode

2 代码

本文所有初始化代码使用C语言实现，这需要一点技巧，源码树如下：

herbert@herbert-pc:/work/code/s3c2440/sdram$ tree
.
├── bare.lds
├── init.c
├── init.o
├── Makefile
├── sdram_bin
├── sdram.c
├── sdram_elf
├── sdram.o
├── start.o
└── start.S
 
0 directories, 10 files

bare.lds

SECTIONS
{
    . = 0x30000000;
    .text : { *(.text) }
    .data : { *(.data) }
}

链接地址变为SDRAM的起始地址。

Makefile

.PHONY: all
all:
    $(AS) -o start.o start.S
    $(CC) -c -o init.o init.c
    $(CC) -c -o sdram.o sdram.c 
    $(LD) -T bare.lds -o sdram_elf start.o init.o sdram.o
    $(OBJCOPY) -O binary -S sdram_elf sdram_bin
    cp sdram_bin /work/targets

start.o的顺序必须是第一个，因为_start入口必须在代码段的最前面。

start.S源码如下：

    .text
    .global _start
_start:
    ldr sp, =1024*4
    bl init
    ldr pc, =ram
ram:
    ldr sp, =0x34000000
    bl main
 
loop:
    b loop

这里的技巧是使用两个栈，底层初始化代码的栈在SRAM，main函数执行的栈在SDRAM。在进入main函数运行之前，修改pc的值为SDRAM中的指令地址，这需要让链接器来填写该地址，所以使用ram标签，链接脚本按照0x30000000地址链接，所以ram标签的值就是SDRAM中正确的指令地址。

需要指出的是，start.o和init.o也是按照0x30000000地址来链接的，但是他们实际运行在0地址，由于这里的代码都是PC相对位置代码，所以链接地址不匹配是没有关系的，这两处代码不关心链接地址。

init.c

void disable_watchdog()
{
    *(volatile unsigned long *)0x53000000 = 0; 
}
 
void init_sdram()
{
    *(volatile unsigned long *)0x48000000 = 0x22011110;  // BWSCON
    *(volatile unsigned long *)0x48000004 = 0x00000700;  // BANKCON0
    *(volatile unsigned long *)0x48000008 = 0x00000700;  // BANKCON1
    *(volatile unsigned long *)0x4800000c = 0x00000700;  // BANKCON2
    *(volatile unsigned long *)0x48000010 = 0x00000700;  // BANKCON3
    *(volatile unsigned long *)0x48000014 = 0x00000700;  // BANKCON4
    *(volatile unsigned long *)0x48000018 = 0x00000700;  // BANKCON5
    *(volatile unsigned long *)0x4800001c = 0x00018005;  // BANKCON6
    *(volatile unsigned long *)0x48000020 = 0x00018005;  // BANKCON7
    *(volatile unsigned long *)0x48000024 = 0x008C07A3;  // REFRESH
    *(volatile unsigned long *)0x48000028 = 0x000000B1;  // BANKSIZE
    *(volatile unsigned long *)0x4800002c = 0x00000030;  // MRSRB6
    *(volatile unsigned long *)0x48000030 = 0x00000030;  // MRSRB7
}
 
void cpy_sram()
{
    int i;
    for (i = 0; i < 4096; i += 4)
    {
        *(volatile unsigned long *)(0x30000000+i) = *(volatile unsigned long *)i;
    }
 
}
 
void init()
{
    disable_watchdog();
    init_sdram();
    cpy_sram();
}

代码非常简单，关看门狗，初始化内存，拷贝数据到内存，这里函数内部的变量是可以使用的，因为我们有定义栈，但是由于链接地址和代码的实际地址不一致，全局变量是否可以使用？（后续需要在学习linkers & loaders)。

sdram.c

/*
 * my s3c2440 develop board has 4 led
 * led1 ==> GPF4
 * led2 ==> GPF5
 * led4 ==> GPF6
 * led8 ==> GPF7
 */
 
#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 main()
{
    int i = 0, j = 4;
 
    // configure gpio as output mode
    GPFCON = GPF4_out | GPF5_out | GPF6_out;
 
    while (1)
    {
        i++;
        if (i == 30000) {
            GPFDAT = ~(1 << j);
            j++;
            if (j == 7)
                j = 4;
            i = 0;
        }
    }
}

和上一篇的跑马灯代码完全一样。

编译后，烧录到板子上，可正常跑马亮灯，但速度比直接在SRAM中慢（obviously）。

Register	Address	R/W	Reset Value	Desc
BWSCON	0x48000000	R/W	0x0	Bus width & wait status control register 每个bank占4位，低2位，数据宽度，第3位是否使用等待状态，第4位，UB/LB。 bank0比较特殊，[2:1]表示位宽，只读，其它两位为0。
BANKCONn	0x48000004 0x48000008 0x4800000C 0x48000010 0x48000014 0x48000018	R/W	0x0700	bank0-5控制寄存器，配置一些时序参数等。
BANKCON6/7	0x4800001C 0x48000020	R/W	0x18008	bank6/7控制寄存器 [16:15] 11=SDRAM
REFRESH	0x48000024	R/W	0xac0000	SDRAM刷新控制寄存器
BANKSIZE	0x48000028	R/W	0x0	bank size寄存器 [2:0] bank6/7 memory map 010=128M 001=64M 000=32M 111=16M 110=8M 101=4M 100=2M
MRSRB6/7	0x4800002C 0x48000030	R/W	xxx	sdram mode register set register

ILD

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