Tiny6410之重定位代码到SDRAM

在上一章中，将代码重定位到了SRAM中，但是这样的做法作用不大。正确的做法的是将代码重定位到更大的主存中，即DRAM。Tiny6410的DRAM控制寄存器最多只能支持两个同一类型的芯片。每个芯片最多可分配256MB的地址空间，所有的芯片在相同的端口共享所有的引脚，除了时钟启动信号和片选信号。

通过原理图

DRAM的地址为0x50000000

通过原理图可知SDRAM的使用的是K4X1G163PE-L(F)E/GC6。通过查看该芯片的数据手册可知道，如何启动SDRAM控制寄存器。

SDRAM 初始化顺序
　　上电复位时，软件必须初始化 DRAM 控制器，SDRAM 的每一项都连接到 DRAM 控制器?仅以 SDRAM 的数据表为启动程序
1 1 ． M DRAM 控制器初始化顺序
（1）以 ‘3’b100’ 执行 memc_cmd，使得 DRAM 控制器输入‘配置’状态
（2）写存储器时间参数，芯片配置和 ID 配置寄存器
（3）等待 200μs 来使 SDRAM 电源和时钟稳定?当 CPU 开始工作时，电源和时钟已经被稳定下来
（4）执行存储器初始化顺序
（5）以 ‘3’b000’ 执行 memc_cmd，使得 DRAM 控制器输入‘准备’状态
（6）在 memc_stat 中检查存储器状态域，直到存储器状态变为 ‘2’b01’ ，即‘准备’

DDR/ 移动 M DDR SDRAM 初始化顺序
（1）在 direct_cmd，以‘ 2’b10 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘NOP’存储器命令
（2）在 direct_cmd，以‘ 2’b00 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘Prechargeall’存储器命令
（3）在 direct_cmd，以‘ 2’b11 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘Autorefresh’存储器命令
（4）在 direct_cmd，以‘ 2’b10 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘MRS’存储器命令
EMRS 块地址必须被设置
（5）在 direct_cmd，以‘ 2’b10 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘MRS’存储器命令
MRS 块地址必须被设置
（6）在 direct_cmd，以‘ 2’b11 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘Autorefresh’存储器命令
（7）在 direct_cmd，以‘ 2’b11 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘Autorefresh’存储器命令
（8）在 direct_cmd，以‘ 2’b11 ’执行 mem_cmd，使得 DRAM 控制器产生‘Prechargeall’存储器命令

具体代码如下:

 //Tiny6410Addr.h

 #ifndef _Tiny6410Addr_H

 #define _Tiny6410Addr_H

 //GPK

 #define GPKIO_BASE (0x7F008800)

 #define rGPKCON0 (*((volatile unsigned long *)(GPKIO_BASE+0x00)))

 #define rGPKDAT  (*((volatile unsigned long *)(GPKIO_BASE+0x08)))

 //CLOCK

 #define APLL_LOCK (*((volatile unsigned long *)0x7E00F000))

 #define MPLL_LOCK (*((volatile unsigned long *)0x7E00F004))

 #define EPLL_LOCK (*((volatile unsigned long *)0x7E00F008))

 #define OTHERS    (*((volatile unsigned long *)0x7e00f900))

 #define CLK_DIV0  (*((volatile unsigned long *)0x7E00F020))

 #define APLL_CON  (*((volatile unsigned long *)0x7E00F00C))

 #define MPLL_CON  (*((volatile unsigned long *)0x7E00F010))

 #define CLK_SRC   (*((volatile unsigned long *)0x7E00F01C))

 //GPA /uart

 #define ULCON0     (*((volatile unsigned long *)0x7F005000))

 #define UCON0      (*((volatile unsigned long *)0x7F005004))

 #define UFCON0     (*((volatile unsigned long *)0x7F005008))

 #define UMCON0     (*((volatile unsigned long *)0x7F00500C))

 #define UTRSTAT0   (*((volatile unsigned long *)0x7F005010))

 #define UFSTAT0    (*((volatile unsigned long *)0x7F005018))

 #define UTXH0      (*((volatile unsigned char *)0x7F005020))

 #define URXH0      (*((volatile unsigned char *)0x7F005024))

 #define UBRDIV0    (*((volatile unsigned short *)0x7F005028))

 #define UDIVSLOT0  (*((volatile unsigned short *)0x7F00502C))

 #define GPACON     (*((volatile unsigned long *)0x7F008000))

 //SDRAM

 #define P1MEMCCMD    (*((volatile unsigned long *)0x7e001004))

 #define P1REFRESH    (*((volatile unsigned long *)0x7e001010))

 #define P1CASLAT    (*((volatile unsigned long *)0x7e001014))

 #define MEM_SYS_CFG    (*((volatile unsigned long *)0x7e00f120))

 #define P1MEMCFG    (*((volatile unsigned long *)0x7e00100c))

 #define P1T_DQSS    (*((volatile unsigned long *)0x7e001018))

 #define P1T_MRD        (*((volatile unsigned long *)0x7e00101c))

 #define P1T_RAS        (*((volatile unsigned long *)0x7e001020))

 #define P1T_RC        (*((volatile unsigned long *)0x7e001024))

 #define P1T_RCD        (*((volatile unsigned long *)0x7e001028))

 #define P1T_RFC        (*((volatile unsigned long *)0x7e00102c))

 #define P1T_RP        (*((volatile unsigned long *)0x7e001030))

 #define P1T_RRD        (*((volatile unsigned long *)0x7e001034))

 #define P1T_WR        (*((volatile unsigned long *)0x7e001038))

 #define P1T_WTR        (*((volatile unsigned long *)0x7e00103c))

 #define P1T_XP        (*((volatile unsigned long *)0x7e001040))

 #define P1T_XSR        (*((volatile unsigned long *)0x7e001044))

 #define P1T_ESR        (*((volatile unsigned long *)0x7e001048))

 #define P1MEMCFG2    (*((volatile unsigned long *)0X7e00104c))

 #define P1_chip_0_cfg    (*((volatile unsigned long *)0x7e001200))

 #define P1MEMSTAT    (*((volatile unsigned long *)0x7e001000))

 #define P1DIRECTCMD    (*((volatile unsigned long *)0x7e001008))

 #endif

 //start.S

 // 启动代码

 .global _start

 _start:

     // 把外设的基地址告诉CPU

     ldr r0, =0x70000000

     orr r0, r0, #0x13

     mcr p15,,r0,c15,c2,                

     // 关看门狗

     ldr r0, =0x7E004000

     mov r1, #

     str r1, [r0] 

     // 设置栈

     ldr sp, =*

     // 开启icaches

 #ifdef  CONFIG_SYS_ICACHE_OFF

     bic r0, r0, #0x00001000                 @ clear bit  (I) I-cache

 #else

     orr r0, r0, #0x00001000                 @ set bit  (I) I-cache

 #endif

     mcr p15, , r0, c1, c0, 

     // 设置时钟

     bl clock_init

     // 初始化sdram

     bl sdram_init

     // 重定位

     adr r0, _start

     ldr r1, =_start

     ldr r2, =bss_start

     cmp r0, r1

     beq clean_bss

 copy_loop:

     ldr r3, [r0], #

     str r3, [r1], #

     cmp r1, r2

     bne copy_loop

     // 清BSS段

 clean_bss:

     ldr r0, =bss_start

     ldr r1, =bss_end

     mov r3, #

     cmp r0, r1

     beq on_ddr

 clean_loop:

     str r3, [r0], #

     cmp r0, r1

     bne clean_loop        

     // 调用main函数

 on_ddr:

     ldr pc, =main

 halt:

     b halt

 //clock.c

 #include "Tiny6410Addr.h"

 // 功能:c语言初始化时钟

 #define ARM_RATIO    0                           // ARMCLK     = DOUTAPLL / (ARM_RATIO + 1)      = 532/(0+1) = 532  MHz

 #define MPLL_RATIO   0                           // DOUTMPLL = MOUTMPLL / (MPLL_RATIO + 1)   = 532/(0+1) = 532  MHz

 #define HCLKX2_RATIO 1                           // HCLKX2     = HCLKX2IN / (HCLKX2_RATIO + 1) = 532/(1+1) = 266  MHz

 #define HCLK_RATIO   1                           // HCLK     = HCLKX2   / (HCLK_RATIO + 1)   = 266/(1+1) = 133  MHz

 #define PCLK_RATIO   3                           // PCLK       = HCLKX2   / (PCLK_RATIO + 1)   = 266/(3+1) = 66.5 MHz

 #define APLL_CON_VAL  ((1<<31) | (266 << 16) | (3 << 8) | (1))

 #define MPLL_CON_VAL  ((1<<31) | (266 << 16) | (3 << 8) | (1))

 void clock_init(void)

 {

     /* 1. 设置各PLL的LOCK_TIME,使用默认值 */

     APLL_LOCK = 0xffff;                            // APLL_LOCK，供cpu使用

     MPLL_LOCK = 0xffff;                            // MPLL_LOCK，供AHB(存储/中断/lcd等控制器)/APB(看门狗，定时器，SD等)总线上的设备使用

     EPLL_LOCK = 0xffff;                            // EPLL_LOCK，供UART,IIS,IIC使用 

     /* 2. 设置为异步模式(Asynchronous mode) */

     OTHERS &= ~0xc0;                            //《linux installation for u-boot》3.7中：用MPLL作为HCLK和PCLK的Source是异步(ASYNC)模式,用APLL是同步(SYNC)模式

     while ((OTHERS & 0xf00) != );

     /* 3. 设置分频系数 */

     CLK_DIV0 = (ARM_RATIO) | (MPLL_RATIO << ) | (HCLK_RATIO << ) | (HCLKX2_RATIO << ) | (PCLK_RATIO << );

     /* 4. 设置PLL,放大时钟 */

     APLL_CON = APLL_CON_VAL;

     MPLL_CON = MPLL_CON_VAL;  

     /* 5. 选择PLL的输出作为时钟源 */

     CLK_SRC = 0x03;

 }

 //sdram.c

 #include "Tiny6410Addr.h"

 #define set_zero( addr, bit ) ( addr &= ( ~ ( 1 << (bit) ) ) )

 #define set_one( addr, bit ) ( addr |= ( 1 << ( bit ) ) )

 #define set_bit( addr, bit, val ) ( addr = (addr &=(~(1<<(bit))) ) | ( (val)<<(bit) ) )

 #define set_2bit( addr, bit, val ) ( addr = (addr &(~(3<<(bit))) ) | ( (val)<<(bit) ) )

 #define set_nbit( addr, bit, len,  val ) \

     ( (addr) = (((addr)&(~(( ((<<(len))-) )<<(bit))))  | ( (val)<<(bit) ) ))

 #define get_bit( addr, bit ) ( ((addr ) & ( 1 << (bit) )) > 0  )

 #define get_val( addr, val ) ( (val) = addr )

 #define read_val( addr ) addr

 #define set_val( addr, val ) ( addr = (val) )

 #define or_val( addr, val ) ( addr |= (val) ) 

 #define HCLK    133000000

 #define nstoclk(ns)    ( ns/(1000000000/HCLK)+1 )

 ///////////////////////////////

 typedef unsigned char u8;

 typedef unsigned short u16;

 typedef unsigned int u32;

 // function declare

 int delay( int );

 /* 根据6410手册P192页相关步骤和sdram手册来初始化dram控制器(dramc) */

 int sdram_init( void )

 {

     /* 1. 使dramc进入"config"状态 */

     set_val(P1MEMCCMD, 0x4);

     /* 2. 设置timing parameter, chip configuration,id configuration registers */

     /* 2.1 刷新周期 */

     set_val(P1REFRESH, nstoclk());                    //刷新周期:(7.8us)/((1/HCLK)s)=(7.8*10^3)/(1/133*10^6)

     /* 2.2 时间参数，下列设置全都是取了最小值 */

     set_val( P1CASLAT, (  <<  ) );                      //CAS Latency:指的是内存存取数据所需的延迟时间，简单的说，就是内存接到CPU的指令后的反应速度。一般的参数值是2和3两种。K4X1G163PQ的芯片手册上CAS Latency=3

     set_val( P1T_DQSS, 0x1 );                            //下列设置均在sdram手册中可查询到

     set_val( P1T_MRD, 0x2 );

     set_val( P1T_RAS, nstoclk() );

     set_val( P1T_RC, nstoclk() );

     u32 trcd = nstoclk(  );

     set_val( P1T_RCD, trcd | (( trcd -  ) <<  ) );

     u32 trfc = nstoclk(  );

     set_val( P1T_RFC, trfc | ( ( trfc- ) <<  ) );

     u32 trp = nstoclk(  );

     set_val( P1T_RP, trp | ( ( trp -  ) <<  ) );

     set_val( P1T_RRD, nstoclk() );

     set_val( P1T_WR, nstoclk() );

     set_val( P1T_WTR, 0x1 );

     set_val( P1T_XP, 0x1 );

     set_val( P1T_XSR, nstoclk() );

     set_val( P1T_ESR, nstoclk() );

     /* 2.3 chip configuration */

     set_nbit( P1MEMCFG, , , 0x2 );                      // column address(10):A0~A9

     set_nbit( P1MEMCFG, , , 0x3 );                      // row address(14):A0~A13

     set_zero( P1MEMCFG,  );                              // A10/AP

     set_nbit( P1MEMCFG, , , 0x2 );                     //  Burst Length (2, 4, 8, 16)

     set_nbit( P1MEMCFG2, , , 0x5 );

     set_2bit( P1MEMCFG2, , 0x1 );                        // 32 bit

     set_nbit( P1MEMCFG2, , , 0x3 );                    // Mobile DDR SDRAM

     set_2bit( P1MEMCFG2, , 0x1 );

     set_one( P1_chip_0_cfg,  );                        // Bank-Row-Column organization 

     /* 3. 初始化sdram */

     set_val( P1DIRECTCMD, 0xc0000 );                     // NOP

     set_val( P1DIRECTCMD, 0x000 );                        // precharge

     set_val( P1DIRECTCMD, 0x40000 );                    // auto refresh

     set_val( P1DIRECTCMD, 0x40000 );                    // auto refresh

     set_val( P1DIRECTCMD, 0xa0000 );                     // EMRS

     set_val( P1DIRECTCMD, 0x80032 );                     // MRS

     set_val( MEM_SYS_CFG, 0x0 );

     /* 4. 使dramc进入"ready"状态    */

     set_val( P1MEMCCMD, 0x000 );

     while( !(( read_val( P1MEMSTAT ) & 0x3 ) == 0x1));// 等待dramc进入"ready"状态

 }

 //main.c

 #include "Tiny6410Addr.h"

 #define GPK4_OUT  (1<<4*4)

 #define GPK5_OUT  (1<<4*5)

 #define GPK6_OUT  (1<<4*6)

 #define GPK7_OUT  (1<<4*7)

 //延时函数

 void delay()

 {

    volatile int i = 0x10000;

    while (i--);

 }

 int main()

 {

     unsigned int i = 0x10;

     //将GPK4-7设置为输出

     rGPKCON0 = GPK4_OUT | GPK5_OUT |GPK6_OUT |GPK7_OUT;

     //跑马灯式

     while ()

     {

         rGPKDAT = 0x00;

         delay();

         rGPKDAT = 0xF0;

     }

     return ;

     }

 //ddr.lds

 SECTIONS

 {

     . = 0x50000000;

     .text :

     {

         start.o

         * (.text)

     } 

     . = ALIGN();

     .rodata :

     {

         * (.rodata)

     }

     . = ALIGN();

     .data :

     {

     * (.data)

     }

     . = ALIGN();    

     bss_start = . ; 

     .bss :

       {

     * (.bss)

     * (.common)

       }

     bss_end = . ;

 }

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