s3c2440中 sdram ,NandFlash,NorFlash的作用

BootLoader

bootloader是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。通常，bootloader是严重地依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一个通用的bootloader几乎是不可能的。尽管如此，我们仍然可以对 Boot Loader 归纳出一些通用的概念来，以指导用户特定的 bootloader设计与实现。S3C2440的启动时读取的第一条指令是在0x00上，分为成nand flash和nor flash上启动。

SDRAM， Nor Flash ，Nand Flash介绍


 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)，同步动态随机存储器，同步是指 Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。


Nor Flash有自己的地址线和数据线，可以采用类似于memory的随机访问方式，在nor flash上可以直接运行程序，所以nor flash可以直接用来做boot，采用nor flash启动的时候会把地址映射到0x0000 0000上。mini2440就是直接把vivi直接烧录在nor flash上。


Nand Flash是IO设备，数据、地址、控制线都是共用的，需要软件区控制读取时序，所以不能像nor flash、内存一样随机访问，不能EIP（片上运行），因此不能直接作为boot。


启动方法与区别


Nor Flash   启动：由于类似于memory的随机访问方式，支持XIP即代码直接在Nor Flash上执行，无需复制到内存中。这是由于Nor Flash的接口与RAM完全相同，可随机访问任意地址数据。Nor Flash速度快，数据不易失，可作为存储并执行起到代码和应用程序的存储器，Nor Flash可像内存一样读操作，但擦除和写操作效率很低，远不及内存，一般先在代码的开始部分使用汇编指令初始化外接的的内存部件（外存SDRAM），最后跳到外存中继续执行。对于小程序一般把它烧到Nand Flash中，借助CPU内部RAM（SRAM）直接运行。


Nand Flash 启动：S3C2440把boot loader烧到nand flash上启动，因为在S3C2440里有一个内置的SRAM（stepping stone垫脚石，很形象…)，系统启动加电后，Nand Flash控制器会把nand flash上的起始4KB的内容拷贝到SRAM里执行，并把0x0000_0000设置为内部SRAM的起始地址，CPU从内部SRAM的0x0000_0000开始启动，这个过程不需要程序干涉。（CPU会自动从Nand Flash中读取前4KB的数据放置在片内SRAM里（s3c2440是soc），同时把这段片内SRAM映射到nGCS0片选的空间（即0x0000_0000）。CPU是从0x0000_0000开始执行，也就是Nand Flash里的前4KB内容。因为NAND FLASH连地址线都没有，不能直接把NAND映射到0x0000_0000，只好使用片内SRAM做一个载体。通过这个载体把Nand Flash中大代码复制到RAM(一般是SDRAM)中去执行）。


bootloader 大小对Nand Flash 启动的影响 


小于4KB的话（像vboot），在SDRAM里就能boot


大于4KB的话(u-boot，vivi)，在SRAM里做一些基本初始化后，再把bootloader的剩余部分拷贝到SDRAM里（>0x30000000）。


\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\


程序员要完成的工作是把最核心的代码放在Nand Flash的前4K中。4K代码要完成S3C2440的核心配置以及启动代码（U-boot）的剩余部分拷贝到SDRAM中。这4K的启动代码需要将Nand Flash中的内容复制到SDRAM中执行。Nand Flash的前4K空间放启动代码，SDRAM速度较快，用来执行主程序的代码。ARM一般从ROM或Flash启动完成初始化，然后将应用程序拷贝到RAM，然后跳到RAM执行。


\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\\\\\\\注意\\\\\\




总结

   为什么会有这两种启动方式？
    关键还是两种Flash的不同特点造成，NOR FLASH容量小，速度快，稳定性好，输入地址，然后给出读写信号即可从数据口得到数据，适合做程序存储器。Nand Flash总容量大，但是读写都需要复杂的时序，更适合做数据存储器。这种不同就造成了Nor Flash可以直接连接到ARM的总线并且可以运行程序，而Nand Flash必须搬移到内存（SDRAM）中运行。

     在实际的开发中，一般可以把bootloader烧入到Nor Flash，进入vivi的菜单(S3C2440的nor flash已经烧录好了vivi），程序运行可以通过串**互，进行一定的操作，比如下载，调试。这样就很可以很方便的调试你的一些代码。Nor Flash中的Bootloader还可以烧录内核到Nor Flash等等功能。
  经常通过nor flash启动，，之后通过vivi的USB下载功能，把其他的bootloader下载到nand flash里，下载完成后，再通过nand flash启动，测试我们的boot loader。

 nor flash适合做代码存储并EIP的，nand flash适合用来作大量数据存储的。