S3C2440裸奔之SDRAM

先安装ADS1.2，该软件主要用来编译并调试ARM处理器的程序的。下面所有的源程序都将通过ADS编译并最终链接成可执行文件，即.bin文件。

下面的程序主要是先初始化SDRAM，然后将程序跳转到SDRAM中，并点亮4个LED灯。

在ARM处理器启动的最开始，一般都需要：
1、关闭“看门狗”；
2、关闭中断；

然后再初始化SDRAM，因为在初始化SDRAM时，要用到时钟频率，所以也需要设置时钟频率。
以下是用汇编语言写的起动代码，为后面的C语言环境作铺垫。

WTCON   EQU  0x53000000     ;Watch-dog timer mode
INTMSK     EQU  0x4a000008     ;Interrupt mask control
INTSUBMSK  EQU  0x4a00001c     ;Interrupt sub mask
CLKDIVN   EQU  0x4c000014     ;Clock divider control
LOCKTIME  EQU  0x4c000000     ;PLL lock time counter
MPLLCON   EQU  0x4c000004     ;MPLL Control
BWSCON   EQU  0x48000000     ;Bus width& wait status
GPBCON   EQU  0x56000010     ;Port B control
GPBDAT   EQU  0x56000014     ;Port B data
M_MDIV   EQU  92
M_PDIV   EQU  1
M_SDIV   EQU  1  

_STACK_BASEADDRESS EQU 0x33ff8000
_MMUTT_STARTADDRESS EQU 0x33ff8000
_ISR_STARTADDRESS  EQU 0x33ffff00
USERMODE   EQU  0x10
FIQMODE     EQU  0x11
IRQMODE     EQU  0x12
SVCMODE     EQU  0x13
ABORTMODE   EQU  0x17
UNDEFMODE   EQU  0x1b
MODEMASK   EQU  0x1f
NOINT     EQU  0xc0
UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~
SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~
UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~
AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~
IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~
FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~
       IMPORT  |Image$$RO$$Base| ; Base of ROM code
       IMPORT  |Image$$RO$$Limit|  ; End of ROM code (=start of ROM data)
       IMPORT  |Image$$RW$$Base|   ; Base of RAM to initialise
       IMPORT  |Image$$ZI$$Base|   ; Base and limit of area
       IMPORT  |Image$$ZI$$Limit|  ; to zero initialise
       IMPORT  Main   ; The main entry of mon program
       AREA   Init,CODE,READONLY
       ENTRY
ResetEntry
;===============================
;关闭看门狗
;===============================
ldr r0, =WTCON
mov r1, #0x0
str r1, [r0]  
;===============================
;关闭所有的中断
;===============================
ldr r0, =INTMSK
ldr r1, =0xffffffff
str r1, [r0]  
;===============================
;关闭所有的子中断
;===============================
ldr r0, =INTSUBMSK
ldr r1, =0x7fff
str r1, [r0]  
;===============================
;设置FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8
;===============================
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #5
str r1, [r0]
;===============================
;设置异步总线模式
;===============================
mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0
orr r1, r1, #0xc0000000  
mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0
;===============================
;设置锁存时间
;===============================
ldr r0, =LOCKTIME
ldr r1, =0xffffffff
str r1, [r0]

;===============================
;设置MPLL
;===============================
ldr r0, =MPLLCON
ldr r1, =((M_MDIV<< 12) + (M_PDIV<< 4) + M_SDIV)
str r1, [r0]
    
;===============================
;Set memory control registers
;===============================
   adrl r0, SMRDATA
   ldr  r1, =BWSCON
   add  r2, r0, #52
0
ldr  r3, [r0], #4
str  r3, [r1], #4
cmp  r2, r0
bne  %B0
;===============================
;点亮一个led灯GPB5
;===============================
ldr r0, =GPBCON
ldr r1, =0x00000400
str r1, [r0]

ldr r0, =GPBDAT
ldr r1, =0x00000000
str r1, [r0]

;===============================
;Clear SDRAM
;===============================
; mov r1,#0
; mov r2,#0
; mov r3,#0
; mov r4,#0
; mov r5,#0
; mov r6,#0
; mov r7,#0
; mov r8,#0

; ldr r9,=0x4000000   ;64MB
; ldr r0,=0x30000000
;0
; stmia r0!,{r1-r8}
; subs r9,r9,#32
; bne %B0

;===============================
;Initialize stacks
;===============================
bl InitStacks
;===============================
;从nor flash启动
;===============================
ldr r0, =BWSCON
ldr r0, [r0]
ands r0, r0, #6  ;OM[1:0] != 0, NOR FLash boot
bne copy_proc_beg  

copy_proc_beg
;===============================
;点亮一个led灯GPB6
;===============================
ldr r0, =GPBCON
ldr r1, =0x00001400
str r1, [r0]
;===============================
;复制程序到SDRAM中
;===============================
adr r0, ResetEntry
ldr r2, BaseOfROM
cmp r0, r2
ldreq r0, TopOfROM
beq InitRam
ldr r3, TopOfROM
0
ldmia r0!, {r4-r7}
stmia r2!, {r4-r7}
cmp r2, r3
bcc %B0

sub r2, r2, r3
sub r0, r0, r2  
  
InitRam
ldr r2, BaseOfBSS
ldr r3, BaseOfZero
0
cmp r2, r3
ldrcc r1, [r0], #4
strcc r1, [r2], #4
bcc %B0
mov r0, #0
ldr r3, EndOfBSS
1
cmp r2, r3
strcc r0, [r2], #4
bcc %B1

gocomp
ldr pc, =%F2  ;goto compiler address

2
;===============================
;熄灭led灯GPB5、6
;===============================
; ldr r0, =GPBCON
; ldr r1, =0x00000000
; str r1, [r0]

;===============================
;进行主函数
;===============================
bl Main
b  .
InitStacks
;Do not use DRAM,such as stmfd,ldmfd......
;SVCstack is initialized before
;Under toolkit ver 2.5, 'msr cpsr,r1' can be used instead of 'msr cpsr_cxsf,r1'
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#MODEMASK
orr r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1  ;UndefMode
ldr sp,=UndefStack  ; UndefStack=0x33FF_5C00
orr r1,r0,#ABORTMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1  ;AbortMode
ldr sp,=AbortStack  ; AbortStack=0x33FF_6000
orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1  ;IRQMode
ldr sp,=IRQStack  ; IRQStack=0x33FF_7000
orr r1,r0,#FIQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1  ;FIQMode
ldr sp,=FIQStack  ; FIQStack=0x33FF_8000
bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT
orr r1,r0,#SVCMODE
msr cpsr_cxsf,r1  ;SVCMode
ldr sp,=SVCStack  ; SVCStack=0x33FF_5800
;USER mode has not be initialized.
;The LR register will not be valid if the current mode is not SVC mode.
mov pc,lr


;==================================================================
; Memory configuration should be optimized for best performance
; The following parameter is not optimized.
; Memory access cycle parameter strategy
; 1) The memory settings is  safe parameters even at HCLK=75Mhz.
; 2) SDRAM refresh period is for HCLK<=75Mhz.
;http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/6555786
;==================================================================
;BWSCON
DW8   EQU (0x0)
DW16  EQU (0x1)
DW32  EQU (0x2)
WAIT  EQU (0x1<<2)
UBLB  EQU (0x1<<3)

B1_BWSCON EQU (DW16) ; AMD flash(AM29LV800B), 16-bit,  for nCS1
B2_BWSCON EQU (DW16) ; PCMCIA(PD6710), 16-bit
B3_BWSCON EQU (DW16) ; Ethernet(CS8900), 16-bit
B4_BWSCON EQU (DW32) ; Intel Strata(28F128), 32-bit, for nCS4
B5_BWSCON EQU (DW16) ; A400/A410 Ext, 16-bit
B6_BWSCON EQU (DW32) ; SDRAM(K4S561632C) 32MBx2, 32-bit
B7_BWSCON EQU (DW32) ; N.C.
;BANK0CON
B0_Tacs  EQU 0x3 ;0clk
B0_Tcos  EQU 0x3 ;0clk
B0_Tacc  EQU 0x7 ;14clk
B0_Tcoh  EQU 0x3 ;0clk
B0_Tah  EQU 0x3 ;0clk
B0_Tacp  EQU 0x1
B0_PMC  EQU 0x0 ;normal
;BANK1CON
B1_Tacs  EQU 1;0x0 ;0clk
B1_Tcos  EQU 1;0x0 ;0clk
B1_Tacc  EQU 6;0x7 ;14clk
B1_Tcoh  EQU 1;0x0 ;0clk
B1_Tah  EQU 1;0x0 ;0clk
B1_Tacp  EQU 0x0
B1_PMC  EQU 0x0 ;normal
;Bank 2 parameter
B2_Tacs  EQU 1;0x0 ;0clk
B2_Tcos  EQU 1;0x0 ;0clk
B2_Tacc  EQU 6;0x7 ;14clk
B2_Tcoh  EQU 1;0x0 ;0clk
B2_Tah  EQU 1;0x0 ;0clk
B2_Tacp  EQU 0x0
B2_PMC  EQU 0x0 ;normal
;Bank 3 parameter
B3_Tacs  EQU 0x1;0 ;0clk
B3_Tcos  EQU 0x1;0 ;0clk
B3_Tacc  EQU 0x6;7 ;14clk
B3_Tcoh  EQU 0x1;0 ;0clk
B3_Tah  EQU 0x1;0 ;0clk
B3_Tacp  EQU 0x0
B3_PMC  EQU 0x0 ;normal
;Bank 4 parameter
B4_Tacs  EQU 0x1;0 ;0clk
B4_Tcos  EQU 0x1;0 ;0clk
B4_Tacc  EQU 0x6;7 ;14clk
B4_Tcoh  EQU 0x1;0 ;0clk
B4_Tah  EQU 0x1;0 ;0clk
B4_Tacp  EQU 0x0
B4_PMC  EQU 0x0 ;normal
;Bank 5 parameter
B5_Tacs  EQU 0x1;0 ;0clk
B5_Tcos  EQU 0x1;0 ;0clk
B5_Tacc  EQU 0x6;7 ;14clk
B5_Tcoh  EQU 0x1;0 ;0clk
B5_Tah  EQU 0x1;0 ;0clk
B5_Tacp  EQU 0x0
B5_PMC  EQU 0x0 ;normal
; When 100MHz HCLK is used.
;Bank 6 parameter
B6_MT   EQU 0x3 ;SDRAM
B6_Trcd  EQU 0x1 ;3clk
B6_SCAN  EQU 0x1 ;9bit
;Bank 7 parameter
B7_MT   EQU 0x3 ;SDRAM
B7_Trcd  EQU 0x1 ;3clk
B7_SCAN  EQU 0x1 ;9bit
;REFRESH parameter
REFEN   EQU 0x1 ;Refresh enable
TREFMD  EQU 0x0 ;CBR(CAS before RAS)/Auto refresh
Trp   EQU 0x1 ;3clk
Tsrc   EQU 0x1 ;5clk Trc= Trp(3)+Tsrc(5) = 8clock
Tchr   EQU 0x2 ;3clk
REFCNT  EQU 1268;1463;1268 ;HCLK=100Mhz, (2048+1-7.81*100);75M->1463
SMRDATA DATA
DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28)) ;0x2212_1110
DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC))   ;GCS0       ;0x7ff4
DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC))   ;GCS1       ;
DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC))   ;GCS2       ;
DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC))   ;GCS3       ;
DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC))   ;GCS4       ;
DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC))   ;GCS5       ;
DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN))   ;GCS6                         ;
DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN))   ;GCS7                         ;
DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Tsrc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)                 ;
DCD 0x32     ;SCLK power saving mode, BANKSIZE 128M/128M                     ;
DCD 0x30     ;MRSR6 CL=3clk                               ;
DCD 0x30     ;MRSR7 CL=3clk                               ;

BaseOfROM  DCD |Image$$RO$$Base|
TopOfROM  DCD |Image$$RO$$Limit|
BaseOfBSS  DCD |Image$$RW$$Base|
BaseOfZero DCD |Image$$ZI$$Base|
EndOfBSS  DCD |Image$$ZI$$Limit|
END


下面是用C语言写的主程序，主要用于点亮4个LED灯，其中有两个LED灯已经在汇编代码中点亮了，主程序主要点亮另外两个：

#define   GPBCON     (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define   GPBDAT     (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

int Main()
{
   GPBCON = 0x15400;
   GPBDAT = 0x0;
   return 0;
}

打开ADS CodeWarrior for ARM Developer Suite，创建一个工程，并将这两个源文件加入工程中，一个为start.S文件，另一个为led.c文件。
点击菜单栏中的“Edit”，选择“DebugRel settings...”：
1、在“Target”下的“target Settings”中的“Post-linker”：选择“ARM fromELF”；
2、在“Language Settings”下的“ARM Assembler”下的“Target”下的“Architecture or Processor”选择哪一款ARM处理器，这里选择ARM920t；
3、在“Language Settings”下的“ARM C Compiler”下的“Target”下的“Architecture or Processor”选择哪一款ARM处理器，这里选择ARM920t；
4、在“Linker”下的“ARM Linker”下的“output”中的“RO Base”填“0x30000000”；
   说明：这个值是你的SDRAM的开始地址。
5、在“Linker”下的“ARM Linker”下的“options”中的“Image entry point”填“0x30000000”；
6、在“Linker”下的“ARM Linker”下的“Layout”中的“Object/Symbol”填“start.o”，Section中填“init”；
以上各值的具体用法可以在网上查阅资料。


最后需要通过J-LINK把程序烧写到板子上。需要安装J-LINK的驱动程序，安装好后打开J-FLASH：
在“Option”->"Project settings"->"CPU"->勾选“Use target RAM(faster)”Addr:40000000   96KB

选择“File”->"open"打开可执行文件，地址默认的“0”即可。
选择“Target”->“Program”，即可将程序烧写进去。