S3C6410，Tiny6410，Mini6410，MoblieDDR内存驱动


1.       概述

S3C6410内存控制器是采用的PL340内存控制芯片。AMBA APB3.0接口协议规定，可以通过编程将AXI从总线接口和APB主总线接口进行桥接，实现二者总线上的数据的传输。 

DRAM控制器可以通过配置兼容SDRAM类型芯片。通过向DRAM控制器中PL340写入内存芯片配置参数，内存时序，来控制内存工作。 

DRAM控制器可以直接从SDRAM或DRAM接收一个控制命令。通过将操作命令写入direct_cmd寄存器，操作SDRAM进行对应操作。通过向memc_cmd寄存器写入状态模式命令，使DRAM控制器进入对应的工作模式。例如：向direct_cmd寄存器写入：Prechargeall’，‘Autorefresh’，‘NOP’，and ‘MRS’ 等命令，可以让SDRAM芯片分别执行不同操作，向memc_cmd寄存器写入一些状态命令可以让SDRAM芯片进入’Config’, ‘Ready’, and ‘Low_power’等工作模式。 

DRAM控制器支持两种节能模式。当SDRAM处于不活动状态并且持续一定的时钟周期时，DRAM控制器会自动将SDRAM进入预充电节能模式或正常节能模式下以降低系统功耗。当驱动操作DRAM控制器进入对应的STOP（停止），Deep Stop（深度睡眠），Sleep Mode（睡眠）等模式时，SDRAM芯片进入自刷新的节能模式。

l  支持SDR SDRAM，Mobile SDR SDRAM，DDR SDRAM和Mobile DDR SDRAM类型芯片

l  支持两个内存芯片

l  支持64位的AMBA AXI总线类型

l  支持16位、64位内存总线

n  存储器接口1：支持16位DDR SDRAM和Mobile DDR SDRAM类型芯片

 支持32位DDR SDRAM，Mobile DDR SDRAM，Mobile SDR SDRAM和SDR SDRAM类型芯片

不支持16位Mobile SDR SDRAM和SDR SDRAM类型芯片

l  地址空间：存储器接口1支持最多2Gb地址空间

l  支持正常节能模式和预充电的节能模式

l  数据传输低延迟特性

l  外部存储器总线优化

l  通过设置SFR寄存器支持选择外部存储器选型

l  通过SFR寄存器配置存储器的时序

l  支持扩展MRS指令集

l  工作电压：存储器接口1:   1.8V，2.5V

 

2.       SDRAM类型内存接口

DRAM控制器支持最多两个相同类型的内存芯片，每个芯片最大容量256M。所有芯片共享相同引脚（时钟使能引脚和片选引脚除外），如表1-1所示给出了DRAM控制器的外部存储器引脚配置信息。

 

3.       SDRAM初始化

在系统上电后，必须通过软件配置SDRAM接入DRAM控制器并且初始化DRAM控制器，下面给出DDR、MOBILE DDR SDRAM的初始化流程。

a)         向mem_cmd寄存器写入0b10，使其进入NOP工作状态

b)         向mem_cmd寄存器写入0b00，使其进入Prechargeall（整片预充电）工作状态

c)         向mem_cmd寄存器写入0b11，使其进入Autorefresh（自刷新）工作状态

d)         再次向mem_cmd寄存器写入0b11，使其进入Autorefresh（自刷新）工作状态

e)         向mem_cmd寄存器写入0b10，使其进入MRS工作状态，并且地址空间内的EMRS必须置位

f)          再次向mem_cmd寄存器写入0b10，使其进入MRS工作状态，并且地址空间内的MRS必须置位

 

4.       DRAM寄存器

1)         DRAM控制器状态寄存器（P1MEMSTAT）

 

P1MEMSTAT

位

描述

初始值

保留

[31:9]

-

-

芯片数量

[8:7]

内存控制器支持的芯片最大数量：

01 = 2片

6410只支持2片芯片，初始化为只读的01

01

芯片类型

[6:4]

内存控制器支持的芯片类型：

100 = MSDR/SDR/MDDR/DDR中任一类型

100

芯片位宽

[3:2]

接入内存芯片的位宽：

00 = 16位  01 = 32位

10 = 保留  11 = 保留

01

控制器状态

[1:0]

DRAM控制器状态：

00 = Config配置状态

01 = Ready就绪状态

10 = Pause暂停状态

11 = Low-Power节能状态

00

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

 

2)         DRAM控制器命令寄存器（P1MEMCCMD）

 

P1MEMCCMD

位

描述

初始值

保留

[31:3]

未定义，写入0

-

Memc_cmd

[2:0]

设置内存控制器的工作状态：

000 = Go

001 = sleep

010 = wakeup

011 = Pause

100 = Configure

101~111 = 保留

 

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)         直接命令寄存器（P1DIRECTCMD）

 

P1DIRECTCMD

位

描述

初始值

保留

[31:23]

未定义，写入0

 

扩展内存命令

[22]

（见下表）

 

芯片号

[21:20]

映射到外部存储芯片地址的位

 

命令

[19:18]

具体命令（见下表）

 

Bank地址

[17:16]

当以MRS或EMRS命令访问时，映射到外部存储器的Bank地址位

 

 

[15:14]

未定义，写入0

 

地址线0~13

[13:0]

当以MRS或EMRS命令访问时，映射到外部存储器的内存地址位

 

用于发送命令到DRAM和访问DRAM中的MRS和EMRS寄存器。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。 

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