S3C6410的DRAM控制器

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            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。