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疯雨-
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这么久了代码还没进入内存怎么行,接下来我们就来初始化DDR2。
1.DDR2的初始化流程
DDR2的初始化流程datasheet里面已经写得很清楚了,总共27步。直接看datasheet 598页,DDR2初始化部分截图如下:
2.硬件相关
首先,你得知道我们的板子用的是什么内存芯片,然后用了几块,接在哪了?
好了查看原理图x210cv3.pdf,搜索DDR2,你应该可以发现有4块内存芯片,而且是FBGA封装的。芯片型号是K4T1G164QQ,四块一样的芯片。三星产的,去下载这块芯片的文档,后面配置一些时序参数要用到。
然后,还得补充一些DDR2内存的知识,个人建议从DDR2的早起发展开始看,看产品是怎么样一代代升级的。但是这里我们只谈怎么操作,不说原理,不然没完没了了。有兴趣自己去了解吧。这里推荐些资料信息:
3.初始化细节
那我我们对照着一步步来。
3.1 为了向控制器和内存设备提供稳定的电源,控制器必须保持CKE为低电平。然后才能运行稳定的时钟。注意:XDDR2SEL引脚应为高电平把CKE电平拉低。
先看核心板原理图x210cv3.pdf(后面简称原理图),确定XDDR2SEL和CKE是什么?(DDR2位于核心板上面应该知道吧,如果不知道那你得好好反省了,每个硬件在哪还是得清楚)
先看XDDR2SEL,在原理图中搜索一下,发现下图:直接接到了VDD_IO,所以应该与编程无关,硬件上提供了高电平。所以第一步硬件做了。
3.2 根据时钟频率设置
PhyControl0.ctrl_start_pointandPhyControl0.ctrl_inc为正确的值,设置PhyControl0.ctrl_dll_on为1打开PHY
DLL
代码如下:
ldr r0, =0xF0000000
ldr r1, =0x00101002
str r1,[r0,#0x18]
3.3 根据时钟频率和内存t_AC参数设置PhyControl1.ctrl_shiftcandPhyControl1.ctrl_offsetc为正确的值
代码如下:
ldr r1, =0x2046
str r1,[r0,#0x1C]
3.4 设置PhyControl0.ctrl_start为1
这一步简单 直接给出代码:
ldr r1, =0x00101003
str r1,[r0,#0x18]
3.5 设置ConControl关闭自动刷新
代码如下:
ldr r1, =0x0FFF13A8
str r1,[r0,#0x0]
3.6 设置
MemControl关闭所有的掉电模式
代码如下:
ldr r1, =0x00212400
str r1,[r0,#0x4]
3.7 设置
MemConfig0
因为我们只使用了一个内存控制器,DMC0所以配置MemConfig0,如果使用了两个DMC0和DMC1那么要配置MemConfig1
这个寄存器的配置要看K4T1G164QE.pdf手册:K4T1G164QE名字里面的4就说明了是8个bank。地址数据线条数可以查看原理图。
代码如下:
ldr r1, =0x20E00323
str r1,[r0,#0x8]
3.8 设置PrechConfigandPwrdnConfig
代码如下:
ldr r1, =0xFF000000
ldr r1,[r0,#0x14]
ldr r1, =0xFFFF00FF
str r1,[r0,#0x28]
3.9 设置TimingAref,TimingRow,TimingDataandTimingPower
这几个寄存器的值要根据K4T1G164QQ内存芯片手册配置,手册上有详细的时序参数
代码如下:
ldr r1, =0x618
str r1,[r0,#0x30]
ldr r1, =0x1C24434A
str r1,[r0,#0x34]
ldr r1, =0x24240000
str r1,[r0,#0x38]
ldr r1, =0x08C90343
str r1,[r0,#0x3C]
下图(时序参数)来自于内存芯片手册
3.10 QoS没用到,这一步跳过
3.11 通过读
PhyStatus0.ctrl_locked 是否为1检测
PHY DLL是否锁定
代码如下:
1:
ldr r1,[r0,#0x40]
and r2,r1,#0x2
cmp r2,#0
beq 1b
3.12 强制延时
代码如下:
and r1,r1,#0x3fc0
mov r2,r1,LSL #18
orr r2,r2,#0x00100000
orr r2,r2,#0x1000
orr r2,r2,#0x3
str r2,[r0,#0x18]
3.13 开机等待200us是时钟平稳,这一步不用开机到内存初始化肯定时钟平稳了
3.14 使用
DirectCmd发送NOP命令,确保CKE保持为高电平
代码如下:
ldr r1, =0x07000000
str r1,[r0,#0x10]
3.15 等待最少400ns
3.16 使用
DirectCmd发送PALL命令
代码如下:
ldr r1, =0x01000000
str r1,[r0,#0x10]
3.17 使用
DirectCmd发送EMRS2命令去写入运行参数
这个部分就要去看DDR2规范文档了,自己去下载吧。
代码如下:
ldr r1, =0x00020000
str r1,[r0,#0x10]
3.18 使用DirectCmd发送EMRS3命令去写入运行参数
代码如下:
ldr r1, =0x00030000
str r1,[r0,#0x10]
3.19 使用
DirectCmd发送EMRS命令,使能内存DLLs
代码如下:
ldr r1, =0x00010000
str r1,[r0,#0x10]
3.20 使用
DirectCmd发送MRS命令,复位内存DLLs
代码如下:
ldr r1, =0x542
str r1,[r0,#0x10]
3.21 使用
DirectCmd发送PALL命令
3.22 使用DirectCmd发送两次auto refresh命令
代码如下:
ldr r1, =0x05000000
str r1,[r0,#0x10]
str r1,[r0,#0x10]
3.23 使用DirectCmd发送MRS命令,运行无复位的内存DLL
代码如下:
ldr r1, =0x442
str r1,[r0,#0x10]
3.24 最少等200个时钟周期
3.25使用DirectCmd发送EMRS命令,设置OCD校正
代码如下:
ldr r1, =0x00010780
str r1,[r0,#0x10]
3.26 无
3.27 设置
ConControl启动自动刷新计数器
代码如下:
ldr r1, =0x0FFF13B8
str r1,[r0,#0x0]
3.28 如果有必要的话设置MemControl开启掉电模式
这里我们就不设置了
完整的初始化代码如下:
mem_init:
//2.设置PhyControl0.ctrl_start_pointandPhyControl0.ctrl_inc
ldr r0, =0xF0000000
ldr r1, =0x00101002
str r1,[r0,#0x18]
//3.设置PhyControl1.ctrl_shiftcandPhyControl1.ctrl_offsetc
ldr r1, =0x2046
str r1,[r0,#0x1C]
//4.设置PhyControl0.ctrl_start为1
ldr r1, =0x00101003
str r1,[r0,0x18]
//5.设置ConControl关闭自动刷新
ldr r1, =0x0FFF13A8
str r1,[r0,#0x0]
//6.设置MemControl关闭所有的掉电模式
ldr r1, =0x00212400
str r1,[r0,#0x4]
//7.设置MemConfig0
ldr r1, =0x20E00323
str r1,[r0,#0x8]
//8.设置PrechConfigandPwrdnConfig
ldr r1, =0xFF000000
ldr r1,[r0,#0x14]
ldr r1, =0xFFFF00FF
str r1,[r0,#0x28]
//9.设置TimingAref,TimingRow,TimingDataandTimingPower
ldr r1, =0x618
str r1,[r0,#0x30]
ldr r1, =0x1C24434A
str r1,[r0,#0x34]
ldr r1, =0x24240000
str r1,[r0,#0x38]
ldr r1, =0x08C90343
str r1,[r0,#0x3C]
//10.QoS没用到,这一步跳过
//11.通过读PhyStatus0.ctrl_locked 是否为1检测PHY DLL是否锁定
1:
ldr r1,[r0,#0x40]
and r2,r1,0x2
cmp r2,#0
beq 1b
//12.强制延时
and r1,r1,#0x3fc0
mov r2,r1,LSL #18
orr r2,r2,#0x100000
orr r2,r2,#0x1000
orr r2,r2,#0x3
str r2,[r0,#0x18]
//13.开机等待200us是时钟平稳,这一步不用开机到内存初始化肯定时钟平稳了
//14.使用DirectCmd发送NOP命令,确保CKE保持为高电平
ldr r1, =0x07000000
str r1,[r0,#0x10]
//15.等待最少400ns
//16.使用DirectCmd发送PALL命令
ldr r1, =0x01000000
str r1,[r0,#0x10]
//17.使用DirectCmd发送EMRS2命令去写入运行参数
ldr r1, =0x00020000
str r1,[r0,#0x10]
//18.使用DirectCmd发送EMRS3命令去写入运行参数
ldr r1, =0x00030000
str r1,[r0,#0x10]
//19. 使用DirectCmd发送EMRS命令,使能内存DLLs
ldr r1, =0x00010000
str r1,[r0,#0x10]
//20.使用DirectCmd发送MRS命令,复位内存DLLs
ldr r1, =0x542
str r1,[r0,#0x10]
//21.使用DirectCmd发送PALL命令
ldr r1, =0x01000000
str r1,[r0,#0x10]
//22.使用DirectCmd发送两次auto refresh命令
ldr r1, =0x05000000
str r1,[r0,#0x10]
str r1,[r0,#0x10]
//23.使用DirectCmd发送MRS命令,运行无复位的内存DLL
ldr r1, =0x442
str r1,[r0,#0x10]
//24.最少等200个时钟周期
//25.使用DirectCmd发送EMRS命令,设置OCD校正
ldr r1, =0x00010780
str r1,[r0,#0x10]
//26.不用设置
//27.设置ConControl启动自动刷新计数器
ldr r1, =0x0FFF13B8
str r1,[r0,#0x0]
//28如果有必要的话设置MemControl开启掉电模式
mov pc,lr
在串口初始化代码后添加调用DDR2初始化代码,修改代码如下:
bl system_clock_init
/* for UART */
bl uart_init
bl ddr2mem_init
最后是测试工作:
代码测试始终伴随程序开发而存在,如何测试内存能不能用呢?我们可以这么做,往内存单元里面写入数据,然后读出来,比较写入的数据与读出的数据。
最简单的方式是利用led来调试。你可以自己想想怎么做?这里我们采用串口把指定的地址内容打印出来。
测试的函数如下(这个函数是从别人视频那里偷学过来的):用法:
把要打印的地址赋给r0,就是打印相应地址内容。
display_mem:
ldr r0,[r0]
ldr r1, =0xE2900020
ldr r2, =0x30
str r2,[r1]
ldr r2,=0x78
str r2,[r1]
ldr r3, =28
display_loop_cnt:
lsr r2,r0,r3
and r2,r2,#0xF
cmp r2,#10
addmi r2,r2,#0x30
addpl r2,r2,#0x37
str r2,[r1]
sub r3,r3,#4
cmp r3,#0
bpl display_loop_cnt
ldr r2, =0xA
str r2,[r1] @UTH0='
'
ldr r2,=0xD
str r2,[r1]
mov pc,lr
将测试代码(往0x20000000内容单元写入0x1234ABCD并通过串口打印出来)添加到lowlevel_init.S文件,修改如下:
bl ddr2mem_init
ldr r1, =0x1234abcd
ldr r0, =0x20000000
str r1,[r0]
bl display_mem
bl internal_ram_init
最后烧写,测试效果截图如下: