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S3C6410开发全纪录（二）《如何计算内存大小，并在UBOOT中调整内存大小》

分类： 嵌入式

2014-08-05 22:53:34

原文地址：http://blog.csdn.net/turui/article/details/6634778

前章我们已经可以制作出用来启动的SD卡了，并将自己编译的UBOOT烧录到了SD卡中

这份UBOOT代码中的内存配置肯定和手头的开发板不一致，这里我们将搞清楚如何修改内存大小，并说清楚内存大小到底是如何计算的

一、关于内存大小的计算

1）硬件的型号，在飞凌的开发板中

128M内存 采用的是 K4X51163PC 可以看出来 这颗芯片是 总大小为512 bit 位宽 为16
256M内存 采用的是 K4X1G163PC 可以看出来 这颗芯片是 总大小为1G  bit 位宽 为16

2）贴片数量2，都是用2DDR，来构成32位

3）查看DDR的芯片手册
128M内存 总共有 4 个 BANK 行列地址线数量分别为 Row = 13 Col = 10
256M内存 总共有 4 个 BANK 行列地址线数量分别为 Row = 14 Col = 10

4）以256M内存为例，内存大小的计算为

每个BANK的存储单元个数 = (2^Row)*(2^Col) = 2^(Row+Col)
每个存储单元 可以存放 16 位 的数据 
总容量 = 芯片个数 * 每个芯片的BANK数量 * 位宽 * 行地址线数量 * 列地址线数量 （这里的单位都是bit）
            = 2*4*16*(2^14)*(2^10) = 2^(1+2+4+14+10)= 2^31 bit 

转换为 字节 2^28  转换为兆 2^8 M = 256 M

这里需要说明的是 行列地址线的总数是 > 16 的，行列地址线在实际的使用过程中是分时复用的。

二、内存大小的修改

修改用来显示的内存大小

[cpp] view plaincopy
  1. ./include/configs/smdk6410.h:#define PHYS_SDRAM_1_SIZE  0x10000000 /* 256 MB */   

修改CPU中对应的寄存器配置

《s3c6410_rev12.pdf》196页，5.5.4 MEMORY CONFIGURATION REGISTER

[cpp] view plaincopy
  1. P1MEMCFG  0x7E00100C  R/W  32-bit DRAM controller memory config register  0x01_0020  
[cpp] view plaincopy
  1. Active chips  [22:21]   
  2. 00 = 1 chip    
  3. 01 = 2 chips    
  4. 10 = Reserved   
  5. 11 = Reserved   

这里我们是2片所以要选成 01

[cpp] view plaincopy
  1. Row bits [5:3]  
  2. 000 = 11 bits    
  3. 001 = 12 bits    
  4. 010 = 13 bits    
  5. 011 = 14 bits    
  6. 100 = 15 bits    
  7. 101 = 16 bits    
[cpp] view plaincopy
  1. Column bits  [2:0]   
  2. 000 = 8 bits    
  3. 001 = 9 bits    
  4. 010 = 10 bits    
  5. 011 = 11 bits    
  6. 100 = 12 bits    

以256M内存芯片的参数为例

《K4X1G163PC.pdf》芯片手册中描述如下：

[cpp] view plaincopy
  1. 32M x16 BA0,BA1 A0 - A13 A0 - A9  

这里我们需要将Row设置为011将Column设置为010

uboot代码中我们可以看到

[cpp] view plaincopy
  1. ./include/s3c6410.h:#define ELFIN_DMC1_BASE         0x7e001000  
[cpp] view plaincopy
  1. ./include/s3c6410.h:#define INDEX_DMC_MEMORY_CFG    (0x0C)  
[cpp] view plaincopy
  1. ./include/s3c6410.h:#define DMC1_MEM_CFG            0x00010012  

实际上，如果通过读CPU的手册而将内存配置正确，是件挺困的事情，还好我们有很多可参考的代码，但我们需要弄清楚这些代码为什么要这样修改

修改行列地址线的配置

[cpp] view plaincopy
  1. #define DMC1_MEM_CFG 0x0001001A  

1A转换为二进制为00011010，可以看到，是我们查到的Row，Column的寄存器配置的值

在有些代码中也修改了 #define DMC1_CHIP0_CFG  0x150F8 这个寄存器的值，为 #define DMC1_CHIP0_CFG  0x150F0
翻遍了资料也不知道这个值是做什么用的，为什么要修改，所以我这里并没有修改这个值，也希望有经验的朋友能告诉我为什么。

修改UBOOT的自举地址

一般考虑修改UBOOT自举地址都会去修改 board/samsum/smdk6410/config.mk 中的 TEXT_BASE 的值，但这里不能做

网上下来资料看了下，目前大多数的s3c6410开发板都没有去修改UBOOT的自举地址，这里记录了下查找及修改的过程


[cpp] view plaincopy
  1. cpu/s3c64xx/start.S 中看到  
  2.   
  3. #ifdef CONFIG_BOOT_MOVINAND  
  4.         ldr     sp, _TEXT_PHY_BASE  
  5.         bl      movi_bl2_copy  
  6.         b       after_copy  
  7. #endif  
[cpp] view plaincopy
  1. _TEXT_PHY_BASE:  
  2.         .word   CFG_PHY_UBOOT_BASE  
[cpp] view plaincopy
  1. 修改 include/configs/smdk6410.h  
  2. #define CFG_MEMTEST_END         MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x7e00000         /* 128 MB in DRAM       */  
  3. #define CFG_MEMTEST_END         MEMORY_BASE_ADDRESS + 0xfe00000         /* 256 MB in DRAM       */  
  4.   
  5.   
  6. #ifdef CONFIG_ENABLE_MMU  
  7.         // #define CFG_UBOOT_BASE               0xc7e00000  
  8.         #define CFG_UBOOT_BASE 0xcfe00000  
  9. #else  
  10.         //#define CFG_UBOOT_BASE                0x57e00000  
  11.         #define CFG_UBOOT_BASE 0x5fe00000  
  12. #endif  
  13.   
  14. //#define CFG_PHY_UBOOT_BASE    MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x7e00000  
  15. #define CFG_PHY_UBOOT_BASE MEMORY_BASE_ADDRESS + 0XFE00000  


[cpp] view plaincopy
  1. 修改 board/samsung/smdk6410/config.mk  
  2.   
  3. //TEXT_BASE = 0xc7e00000  
  4. TEXT_BASE = 0xcfe00000  


[cpp] view plaincopy
  1. 修改 include/movi.h  
  2.   
  3. //#define BL2_BASE                0x57E00000  
  4. #define BL2_BASE                0x5FE00000  
  5.   
  6. 这宏只作用于movi_bl2_copy函数，因为我们需要将UBOOT自举到256的最顶端  

修改MMU地址映射规则

[cpp] view plaincopy
  1. 修改 board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.S  
  2. 找到 mmu_table:将  
  3.         // 128MB for SDRAM 0xC0000000 -> 0x50000000  
  4.         .set __base, 0x500  
  5.         .rept 0xC80 - 0xC00          
  6.         FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1  
  7.         .set __base,__base+1  
  8.         .endr  
  9.   
  10.         // access is not allowed.  
  11.         .rept 0x1000 - 0xc80          
  12.         .word 0x00000000  
  13.         .endr  
  14.   
  15. 修改为：  
  16.         // 256MB for SDRAM 0xC0000000 -> 0x50000000  
  17.         .set __base, 0x500  
  18.         .rept 0xd00 - 0xC00  
  19.         FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1  
  20.         .set __base,__base+1  
  21.         .endr  
  22.   
  23.         // access is not allowed.  
  24.         .rept 0x1000 - 0xd00  
  25.         .word 0x00000000  
  26.         .endr  

UBOOT启动起来，敲入 md cfe00000，打印出内存的数据，可以查看到跟我们编译出来的u-boot.bin是一致的

三、参考资料

专家详解：内存工作原理及发展历程（值得一看）

http://blog.chinaunix.net/link.php?url=http://memory.zol.com.cn%2F47%2F474952.html

6410平台上配置Linux的DDR参数（直接给出了结果，可以有个参考）

http://flydream1129.blog.163.com/blog/static/482344592010112033628978/

S3C6410的DRAM控制器（罗列的非常清楚）

http://blog.csdn.net/nanjianhui/article/details/4264302

《s3c6410_rev12.pdf》

《OK6410开发板硬件手册2.1.pdf》

《K4X51163PC.pdf》

《K4X1G163PC.pdf》

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