【ARM學(xué)習(xí)筆記】三、S3C2440A的存儲控制器及啟動過程

存儲控制器

S3C2440A是32位處理器，理論上擁有32根地址線，尋址空間0x00000000~0xFFFFFFFF，即4G

而實際上，S3C2440A只擁有27根地址線，實際物理尋址空間為0x00000000~0x07FFFFFF，即128MB

除了這27根地址線，S3C2440A還對外引出了8根片選信號線，這樣組合起來就能達(dá)到1G的物理尋址空間，即0x00000000~0x3FFFFFFF

每一塊稱為一個BANK，每一塊都有128MB，共有BANK0~BANK7，其中BANK0、BANK6、BANK7比較特殊。

為了便于使用，S3C2440A擁有獨立的存儲控制器，這樣，CPU只要將地址發(fā)送給存儲控制器，由存儲控制器自動選擇相對應(yīng)的外部存儲設(shè)備，上圖就是S3C2440A的尋址空間圖

同時，S3C2440A中也內(nèi)置了一個4K大小的SRAM內(nèi)存，稱為“Steppingstone”。

另外S3C2440的寄存器也占用總線地址的，例如GPxCON，USB Host等等

上圖左邊表示不使用Nand Flash作為啟動ROM時的映射圖，一般情況指的是使用Nor Flash作為啟動ROM，這時，Nor Flash使用BANK0，使用的總線地址空間為0x00000000~0x08000000，片內(nèi)內(nèi)存“Steppingstone”使用的總線地址空間為0x40000000~0x40000FFF

上圖右邊表示使用Nand Flash作為啟動ROM，這時，片內(nèi)內(nèi)存“Steppingstone”占用總線地址空間為0x00000000~0x00000FFF，Nor Flash將無法使用（至于原因，看完下面就知道了）

啟動方式

S3C2440A在上電后，將開始從總線地址0x00000000讀取指令執(zhí)行，而S3C2440A的啟動方式由其兩個引腳OM0和OM1控制，請看下圖



由上圖可知，S3C2440A支持兩種啟動模式：Nand和非Nand（一般是Nor Flash），具體采用的方式取決于OM0、OM1兩個引腳的狀態(tài)。

Nor Flash擁有與內(nèi)存相同的接口，可以接在存儲控制器上被CPU直接訪問，但由于壽命低，容量小，價格貴，一般都使用Nand Flash作為首選啟動方式

而根據(jù)Nand Flash的特性，其訪問方式較Nor Flash復(fù)雜，只能接在Nand Flash控制器上被CPU間接訪問

如果S3C2440被配置成從Nand Flash啟動，在S3C2440上電后，Nand Flash控制器的會自動的把Nand Flash上的前4K數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)部SRAM中，也就是所謂的“Steppingstone”，同時把這段片內(nèi)SRAM映射到nGCS0片選的空間（即0x00000000）。系統(tǒng)會從這個內(nèi)部SRAM中啟動，程序員需要完成的工作，就是把最核心的啟動程序放在Nand Flash的前4K中，也就是說，你需要編寫一個長度小于4K的引導(dǎo)程序，作用是將主程序拷貝到外部RAM (一般是SDRAM)中運行。

而在Nand Flash方式啟動的情況下，系統(tǒng)是“看不到”Nor Flash的，因為Nor Flash也是掛在nGCS0（nGCSx指的是片選引腳，nGCS0對應(yīng)BANK0）上的，而nGCS0的地址空間已經(jīng)被占用了。

當(dāng)選擇從Nor Flash啟動時，需要根據(jù)Nor Flash的位寬來配置OM1和OM0引腳，當(dāng)位寬為16bit時，OM1和OM0應(yīng)該分別是低電平和高電平；當(dāng)位寬為32bit時，OM1和OM0應(yīng)該分別是高電平和低電平。

此時，Nor Flash被映射到0x00000000地址（就是nGCS0，這里就不需要片內(nèi)SRAM來輔助了，而片內(nèi)SRAM的起始地址映射到了0x40000000）。 然后S3C2440A從0x00000000開始運行（也就是在Nor Flash中運行）。

從上面可知，CPU只能從總線地址0x00000000啟動，所以在使用Nor Flash啟動時，程序可以直接在Nor Flash執(zhí)行，而無需片內(nèi)SRAM輔助，Nor Flash占用總線地址0x00000000

如果使用Nand Flash啟動時，需要片內(nèi)SRAM輔助啟動，片內(nèi)SRAM占用總線地址0x00000000，Nor Flash無法使用（貌似Nor Flash只能接在BANK0上面）

<完結(jié)>