以下内容源于朱友鹏《物联网大讲坛》课程的学习，以及博客http://www.cnblogs.com/biaohc/p/6346949.html的学习整理，如有侵权，请告知删除。

一、SDRAM引入

1、SDRAM（Syncronized Dynamic Ramdam Access Memory，同步动态随机存储器）

• DDR：严格来说应该叫DDR SDRAM（（DDR：double data rate，双倍速度的SDRAM）），它是SDRAM的升级版。
• DDR有好多代：DDR1，DDR2，DDR3，DDR4，LPDDR；

2、SDRAM的特性

• 容量大、价格低、掉电易失性、随机读写、总线式访问；
• SDRAM / DDR都属于动态内存（相对于静态内存SRAM），都需要先运行一段初始化代码来初始化才能使用，而SRAM开机上电后就可以直接运行；
• NorFlash和NandFlash（硬盘）类似于SDRAM和SRAM的区别。
• 由于硬件特性的限制，启动代码比较复杂。研究裸机是为了研究uboot，在uboot中充分利用了硬件的各种特性，处理了硬件复杂性。

3、SDRAM数据手册带读

（1）SDRAM在系统中属于SoC外接设备

• 外部外设；
• 随着半导体技术发展，很多东西都逐渐集成到SoC内部。但仍在外部的有：Flash、SDRAM/DDR、网卡芯片如DM9000、音频Codec。

（2）SDRAM通过地址总线和数据总线接口（总线接口）与SoC通信。

（3）SDRAM很标准化，做SDRAM的厂商并不多（三星，金士顿等）。

（4）三星官方的数据手册上没有芯片相关的参数设置信息，都是芯片选型与外观封装方面的信息。

• 选型是给产品经理来看的；
• 封装和电压等信息是给硬件工程师看的；
• 软件工程师最关注的是工作参数信息，但是数据手册没有。

（5）开发板原理图上使用的是K4T1G164QQ。

• K表示三星产品；
• 4表示是DRAM；
• T表示产品号码；
• 1G表示容量（1Gb，等于128MB。X210开发板上一共用了4片相同的内存，所以总容量是128×4=512MB）；
• 16表示单芯片是16位宽的；
• 4表示是4bank；

二、s5pv210的SDRAM介绍

1、原理图中SDRAM相关部分

（1）S5PV210共有2个内存端口，分别叫DRAM0（对应原理图的内存port1）和DRAM1（对应原理图的内存port2）：

• DRAM0   内存地址范围：0x20000000～0x3FFFFFFF（512MB），对应引脚是Xm1xxxx
• DRAM1   内存地址范围：0x40000000～0x7FFFFFFF（1024MB），对应引脚是Xm2xxxx

（2）结论

• 210最多支持内存为1.5GB，如果给210更多的内存CPU就无法识别。
• 实际开发板不一定要这么多，譬如我们X210开发板就只有512MB内存，连接方法是在DRAM0端口分布256MB，在DRAM1端口分布了256MB。
• 210开发板上内存合法地址是：0x20000000～0x2FFFFFFF（256MB） + 0x40000000～0x4FFFFFFF（256MB）。当板子上DDR初始化完成之后，这些地址都是可以使用的；如果使用了其他地址譬如0x30004000就是死路一条。但这些地址是可以重新设置的，见博客http://blog.****.net/oqqhutu12345678/article/details/70196133的第4部分。

（3）原理图中每个DDR端口都由3类总线构成

• 地址总线（Xmn_ADDR0~XMnADDR13共14根地址总线）；
• 控制总线；
•  数据总线（Xmn_DATA0~XMnDATA31共32根数据线）；
• 分析：从数据总线的位数可以看出，我们用的是32位的（物理）内存。

（4）原理图中画出4片内存芯片的一页，可以看出

• X210开发板共使用4片内存（每片1Gb=128MB，共512MB）；
• 每片内存的数据总线都是16位的（单芯片是16位内存）；
• 如何由16位内存得到32位内存呢？可以使用并联方法。在原理图上横向的2颗内存芯片就是并联连接的。并联时地址总线接法一样，但是数据总线要加起来。这样连接相当于在逻辑上可以把这2颗内存芯片看成是一个（这一个芯片是32位的，接在Xm1端口上）。
• 从原理图可以看出整个SDRAM，由4对16位内存芯片组成，每个内存芯片128MB，其中有两个内存芯片并联成32位内存，共256MB内存连接在DMC0，另两个内存芯片也并联成32位内存，共256MB连接在DMC1。
  

2、数据手册中SDRAM相关部分

（1）上图来自数据手册《NT5TU64M16GG-DDR2-1G-G-R18-Consumer》第10页的block diagram。

（2）图解：

• 这个框图是128Mb×8结构的。这里的8指的是8bank，每bank128Mbit（16MB），则共16MB*8=128MB。
• 210的DDR端口信号中有BA0～BA2，接在内存芯片的BA0～BA2上，这些引脚就是用来选择bank的。
• 每个bank内部有128Mb，通过row address（14位）*  column address（10位）的方式来综合寻址（像二维坐标），则一共能寻址的范围是：2的14次方*2的10次方 = 2的24次方，对应16MB（128Mbit）内存。

三、汇编初始化SDRAM详解1

1、初始化代码框架介绍

• SDRAM的初始化，实际是调用一个函数sdram_asm_init。
• 函数在sdram_init.S文件中实现，是一个汇编函数。
• 调用汇编实现的函数在返回时，需要明确使用返回指令（mov pc, lr）。

2、27步初始化DDR2

（1）DDR初始化和SoC（准确说是和SoC中的DDR控制器）有关，也和开发板使用的DDR芯片有关，和开发板设计时DDR的连接方式也有关。

（2）S5PV210的DDR初始化步骤在SoC数据手册：1.2.1.3 DDR2这个章节。P599

• 初始化DDR共需27个步骤。

（3）X210的内存连接方式是：在DRAM0上连接256MB，在DRAM1上连接了256MB。

• 初始化DRAM时分为2部分，第一部分初始化DRAM0，第二部分初始化DRAM1。

（4）初始化代码来源sdram_init.S文件

• 第一，九鼎官方的uboot中；
• 第二，参考九鼎的裸机教程中对DDR的初始化；
• 第三，有些参数可以根据自己理解修改过。

3、设置IO端口驱动强度

• DDR芯片和S5PV210芯片是通过一些引脚连接的。
• DDR芯片工作时需要一定的驱动信号，这个驱动信号需要一定的电平水平才能抗干扰，所以需要设置这些引脚的驱动能力，使DDR正常工作。
• DRAM控制器对应的引脚设置为驱动强度2X。

4、DRAM port 时钟设置

• 从代码第128行到154行。主要是开启DLL（DRAM PLLl）（目的是为了倍频，因为内存的读取时钟由SoC提供，但太低，而内存的读写是很快的），然后等待锁存。
• 这段代码对应27步中的第2到第4步。

四、汇编初始化SDRAM详解2

1、DMC0_MEMCONTROL

burst length=4，1chip，……对应值是0x00202400

2、DMC0_MEMCONFIG_0

DRAM0通道中memory chip0的参数设置寄存器

3、DMC0_MEMCONFIG_1

DRAM0通道中memory chip1的参数设置寄存器

总结：

• 三星设置DRAM0通道，允许我们接2片256MB的内存，分别叫memory chip0和memory chip1，分别用这两个寄存器来设置它的参数。按照三星的设计，chip0的地址应该是0x20000000到0x2FFFFFFF，然后chip1的地址应该是0x30000000~0x3FFFFFFF.各自256MB。
• 但是X210开发板实际在DRAM0端口只接了256MB的内存，所以只用了chip0，没有使用chip1。按照这个推论，DMC0_MEMCONFIG_0有用，而DMC0_MEMCONFIG_1无用，所以可以直接给它默认值。

4、DMC_DIRECTCMD

这个寄存器是个命令寄存器，210通过向这个寄存器写值来向DDR芯片发送命令（通过命令总线），这些命令应该都是用来配置DDR芯片工作参数。


总结：

• DDR配置过程比较复杂，基本上是按照DDR控制器的时序要求来做的，其中很多参数要结合DDR芯片本身的参数来定，还有些参数是时序参数，要去详细计算。所以DDR配置非常繁琐、细致、专业。
• 我们对DDR初始化的态度就是：学会这种思路和方法，结合文档和代码能看懂，会算一些常见的参数即可。

5、重定位代码到SDRAM中

DRAM初始化之后，实际上重定位代码过程和之前重定位到SRAM中完全相同，只是链接地址不一样。

假如我们通过usb下载到0xD002_0010，那么运行地址就是0xD002_0010，而在SRAM中重定位是指链接地址在SRAM的地址空间内，重定位到SDRAM中是指链接地址写成SDRAM的地址范围内的一个地址值。

见博客http://blog.****.net/oqqhutu12345678/article/details/70135880