對S3C2440特殊功能寄存器地址的深入挖掘

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S3C2440集成了豐富了外設控制器(LCD控制器、USB Device控制器、USB Host控制器、NAND FLASH控制器、I2C控制器、SPI控制器等)。要控制這些外設就要設置相應控制器的寄存器以產生相應的驅動時序。學習S3C2440，主要是如何配置寄存器。

下面是S3C2440特殊功能寄存器地址：

#define rBANKCON0  (*(volatileunsigned *)0x48000004) //Boot ROM control

#define rBANKCON1  (*(volatileunsigned *)0x48000008) //BANK1 control

#define rBANKCON2  (*(volatileunsigned *)0x4800000c) //BANK2 cControl

……

       在學習的過程我一直在想這些地址爲什麼是這樣的，想起來一次就在網上找資料，但每次都沒有得到很好的結果。最近在學習AMBA(AdvancedMicrocontroller Bus Architecture)的時候終於解開這個謎團了，哈哈！！！

先看下面這個圖，看完後估計就知道了一半啦。

圖1 內存映射

       下面就來詳細分析。

圖2 S3C2440結構框圖

先介紹一下AMBA。AMBA(Advanced Micro-Controller Bus Architecture)是由ARM Limited公司推出的On-Chip Bus片上總線規範，是目前芯片總線的主流標準。一開始AMBA 1.0只有ASB和APB，爲了節省面積，這時候的總線協定都是採用3態的總線，到後來的AMBA 2.0版本，新增了AHB總線，共定義了3組總線：高性能總線(AdvancedHigh Performance Bus，AHB)、系統總線(AdvancedSystem Bus，ASB)和外設總線(Advanced PeripheralBus，APB)。

圖3 典型的基於AMBA總線的系統

關於AMBA總線的更多的內容可上網查看，中文的資料都有很多。由圖2可知AHB總線上掛載了LCD控制器、中斷控制器、USB Host控制器、電源管理、NAND控制器、Camera控制器、存儲器控制器以及AHB to APB橋和DMA控制器。APB總線上掛載了UART控制器、I2C控制器、USB Device控制器、I3S控制器SDI/MMC控制器、GPIO、Watchdog/定時器、RTC、ADC、SPI、AC97。下面這段話是摘自S3C2440芯片手冊：

The S3C2440A holds 13 bus masters. They include DRAMrefresh controller, LCD_DMA, CAMIF DMA, DMA0,DMA1, DMA2, DMA3, USB_HOST_DMA,EXT_BUS_MASTER, Test interface controller (TIC) and ARM920T.

S3C2440A有13個主設備。當AHB總線上的主設備讀寫從設備時，發出的地址經過AHB總線的譯碼器(通過內存映射表) 產生該地址所對應從設備的選擇信號，選中從設備；這樣就可以對從設備進行讀寫啦。

圖4 AHB譯碼器

圖5 譯碼器的具體實現代碼

譯碼器的內存映射表具有相對的獨立性。如果AHB總線上的從設備發生了變化，必須對內存映射表進行修改以確保每個地址都對應正確的從設備。下面是內存映射表的一個例子。

圖6 內存映射表

使用了兩種內存映射表：正常工作下的內存映射表和重新啓動時的內存映射表。在正常工作時，微處理器的從設備包括內部RAM、外部RAM、外部ROM和AHB/APB橋；當系統重新啓動時，系統的內存映射不包括內部RAM，而是將0x0000—0000至0x0000—03FF的內存地址段映射爲nash。這個部分包含系統的啓動和初始化代碼。當系統啓動完成初始化後，AMBA總線將產生一個Remap信號，送入譯碼器，將譯碼器的當前內存映射表改爲正常工作狀態下的內存映射表。

下面是S3C2440的地址映射

    AHB Memory Map

Memory control                                    0x48000000  0x48000030

USB HOST                                          0x49000000 0x49000058

INTERRUPT                                        0x4a000000   0x4a00001c

DMA                                                     0x4b000000  0x4b0000e0

CLOCK & POWER MANAGEMENT    0x4c000000  0x4c000018

*LCD CONTROLLER                           0x4d000000 0x4d000060  0x4d000400(Palettestart address)

Nand Flash                                           0x4E000000  0x4E00003C

Camera Interface                                 0x4F000000 0x4F0000A0

    APB Memory Map

UART0                                                0x50000000  0x50000028

UART1                                                0x50004000 0x50004028

UART2                                                0x50008000  0x50008028

PWM TIMER                                      0x51000000 0x51000040

USB DEVICE                                      0x52000140 0x5200026c

WATCH DOG TIMER                         0x53000000  0x53000008

IIC                                                       0x54000000  0x54000010

IIS                                                       0x55000000   0x55000010

AC97                                                  0x5b000000  0x5b00001C

I/O PORT

• • A       0x560000000x56000004
  • B       0x560000040x56000018
  • C       0x560000200x56000028
  • D       0x560000300x56000038
  • E       0x560000400x56000048
  • F       0x560000500x56000058
  • G       0x560000600x56000068
  • H       0x560000700x56000078
  • J        0x560000d0 0x560000d8
  • other 0x56000080  0x560000cc

RTC                                            0x57000040 0x57000088

ADC                                            0x58000000 0x58000014

SPI                                              0x59000000 0x59000034

SD Interface                               0x5a0000000x5a000040

總結：AHB總線上的譯碼器根據地址產生相應的片選信號，選中對應的設備。AHB總線上有一個AHB to APB 橋，橋是AHB總線的從設備，是APB總線上唯一的主設備。橋是一個協議轉換器（AHB協議到APB協議的轉換），它還要完成APB總線的地址譯碼工作。