什么是存储控制器
2440是32位单片机，进行数据访问时通过32位地址访问。
CPU发出32位地址信号给存储控制器，存储控制器根据地址信号设置片选信号及地址总线，将相应数据通过数据总线传回存储控制器，存储控制器将收到的数据以字节为单位发送给CPU。
CPU通过存储控制器读写数据总体概述：
- 存储控制器与相应内存芯片根据芯片手册正确接线。
- 为存储控制器设置好寄存器（结合原理图、内存芯片手册、开发板芯片手册设置相应数据位宽、片选信号、时钟等信息）。
- CPU向芯片手册发送32位地址信号。
- 存储控制器根据收到的地址信号结合步骤2设置好的寄存器信息生成相应片选信号、地址总线等信息。
- 存储控制器与相应内存间的数据传输由位宽决定（8/16/32）。CPU数据以字节为单位（8），与存储控制器的数据交换要遵循一定规律（内存控制器根据寄存器位宽信息自动完成转化过程）。
- 例如内存芯片为数据位宽是16位，则CPU发送的字节会存到存储控制器的高八位或者低八位，另外八位存储另一个八位数据。即当存储控制器数据位宽为16时，地址总线最后一位无效（两个数据共用一个存储控制器地址）。当存储控制器数据位宽为32时，地址总线最后四位无效（四个数据共用一个存储控制器地址）。
2440存储控制器简介（memory controller）
- 支持小端/大端字节序（通过软件选择）
- 地址空间：每个BANK有128M（总共1G，8个BANK）
- 可编程的访问位宽：BANK0为16/32位，其他BANK为8位/16位/32位
- 总共8个存储器BANK，其中6个用于ROM，SRAM，等等。其余的2个用于ROM，SRAM，SDRAM等等
- 7个BANK的起始地址是固定的（BANK0~BANK6）
- 1个BANK的起始地址和大小可编程（BANK7）
- 所有BANK的访问周期可编程
- 外部的wait信号可延长总线周期
- 外接SDRAM支持自刷新和掉电模式
注意：BANK6和BANK7的地址空间大小必须相等（BANK6和BANK7的地址空间大小是可编程的）
以上内容可通过三星数据手册查询。
S3C2440对外引出ADDR0~ADDR26共27根地址线，可访问128*2^20 = 128M 地址空间，配合8个片选信号nGCS0~nGCS8，可达到1G地址空间。
上图为S3C2440地址映射图，分NAND flash和非NAND flash 两种情况。当CPU发出地址信号时，存储控制器会根据地址信号设置片选信号，再根据地址线访问到具体外设。
具体地址信号为片选的初始信号加地址线信号。
2440存储控制器相关寄存器介绍：
1）位宽和等待控制寄存器BWSCON
BWSCON中每四位控制一个BANK
STx:启动/禁止SDRAM的数据掩码引脚
WSx:是否使用存储器的WAIT信号
DWx:设置对应BANK的位宽，0b00对应8位，0b01对应16位，0b10对应32位，0b11表示保留
比较特殊的是BANK0，由硬件跳线决定DW0，0b01表示16位，0b10表示32位，BANK0只支持16、32两种位宽 本板为0x22011110
2）BANK控制寄存器BANKCONx(x为0-5)
这些寄存器用来控制BANK0-BANK5外接设备的访问时序，使用默认0x0700即可
3）BANK控制寄存器BANKCONx(x为6-7)
MT[16:15]:设置BANK外接ROM/SRAM还是SDRAM，00=ROM/SRAM，01=保留，10=保留，11=SDRAM
MT=0b00时，与BANKCON0-BANKCON5类似
MT=0b11时
Trcd[3:2]:RAS to CAS delay，设为推荐值0b01
SCAN[1:0]:SDRAM的列地址数，本开发板使用的SDRAM列地址数为9，0b00=8位，0b01=9位，0b10=10位
本开发板BANKCON6/7均设为0x00018005
4）刷新控制寄存器REFRESH
REFEN[23]: 0=禁止SDRAM的刷新功能，1=开启SDRAM的刷新功能
TREFMD[22]: SDRAM的刷新模式，0=CBR/Auto Refresh，1=SelfRefresh
Trp[21:20]: SDRAM RAS预充电时间 00=2 clocks，01=3clocks，10=4clocks，11=不支持
Tsrc[19:18]: SDRAM半行周期时间 00=4clocks，01=5clocks，10=6clocks，11=7clocks，SDRAM行周期时间Trc=Tsrc+Trp
Refresh Counter[10:0]: SDRAM刷新计数，刷新时间=(2^11+1-refresh_count)/HCLK，在未使用PLL时，HCLK=晶振频率12MHz，刷新周期为7.8125us
refresh_count=2^11+1-12*7.8125=1955
REFRESH=0x008C0000+1955=0x008C07A3
5）BANKSIZE寄存器
BURST_EN[7]: 0=ARM核禁止突发传输，1=ARM核支持突发传输
SCKE_EN[5]: 0=不使用SCKE信号令SDRAM进入省电模式，1=使用SCKE信号令SDRAM进入省电模式
SCLK_EN[4]: 0=时刻发出SCLK信号，1=仅在方位SDRAM期间发出SCLK信号
BK76MAP[2:0]: 设置BANK6/7的大小，0b010=128MB/128MB，0b001=64MB/64MB，0b000=32M/32M，0b111=16M/16M，0b110=8M/8M，0b101=4M/4M，0b100=2M/2M
则本开发板BANKSIZE设为0xB1
6）SDRAM模式设置寄存器MRSRBx(x为6-7)
CL[6:4]: 0b000=1clocks,0b010=2clocks,0b011=3clocks
本开发板取0b011，MRSRB6/7取值为0x30
SDRAM简介
SDRAM的内部是一个个存储阵列，阵列就如同表格一样，将数据“填”进去。和表格的检索原理一样，先指定一个行（Row）和一个列（Column），就可以准确的找到所需要的单元格，这就是SDRAM寻址的基本原理，这个单元格被称为存储单元，这个表格（存储阵列）就是逻辑Bank（Logical Bank，简称L-Bank）。SDRAM一般分为4个L-Bank。
现在我们实验的是通过CPU访问SDRAM，那么我们就大概的想象一下，我们可以大致的分为4个步骤：
①CPU发出的片选信号nGCS6有效，它选中SDRAM芯片。（从V3原理图可得）
②SDRAM中有4个L-Bank，需要两根地址信号线选中哪一个L-Bank。（从V3原理图我们可以知道 CPU的ADDR24、ADDR25作为L-Bank的选择信号）
③对SDRAM进行统一的 行/列 寻址。（这样我们就可以确定具体访问芯片内部哪一个存储单元了）
④找到存储单元后，就要对SDRAM进行数据传输了。（这里我们就需要知道数据宽度等等）
对于①，很显然。
对于②，[ADDR25:ADDR24]=0b00/0b01/0b10/0b11,就正好对应四个L-Bank了。
对于③，（这个我们就得SDRAM的芯片手册和原理图结合看一下了）根据SDRAM的列地址线数目设置CPU相关的寄存器后，CPU就会从32位的地址中自动分出L-Bank选择信号、行地址信号、列地址信号，然后先后
发出行地址信号，列地址信号。L-Bank选择信号在发出行地址信号的同时发出，并维持到列地址信号结束。
在我们这个实验中，行地址、列地址共用ADDR2~ADDR14，然后使用nSRAS、nSCAS来区分它们（Bank6的位宽是32，也就是CPU访问SDRAM，一次访问4个字节。而CPU的单位是Byte，eg：CPU内存地址0x00000000、0x00000001、0x00000002、0x00000003其实访问的都是SDRAM的0x00000000，即CPU真正有效的地址位是从ADDR2开始的，所以ADDR0和ADDR1没用）。
通过原理图我们可以看出，这个开发板的两根地址线ADDR24、ADDR25作为L-Bank的选择信号，行地址数为13，列地址数为9。当nSRAS信号有效时，ADDR2~ADDR14发出的是行地址信号，它对应32bit地址空间的
bit[23:11]。当nSCAS信号有效时，ADDR2~ADDR14发出的是列地址信号，它对应32bit地址空间的bit[10:2]（地址信号我目前的理解是行信号加列信号加片选信号，具体行列信号位于地址空间哪一位有上述可能，但不一定）。
代码
head.s
@*************************************************************************
@ 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:
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
.long 0x00000700 @ BANKCON0
.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 @ MRSRB7makefile
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 *.oleds.c
#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 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;
}
