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1.CPU如何控制外設？

CPU控制相應外設的寄存器，有外設控制器發出特定的波形

2.CPU如何選擇寄存器？

CPU通過內存控制器選擇

發出地址addr

根據地址選擇不同的模塊

CPU

內存控制器

讀寫數據

3.外設共用地址、數據總線，如何互不干擾？

通過片選CS引腳，選擇不同的外設

4.誰控制片選引腳

發出地址addr

根據地址發出片選信號

CPU

內存控制器

使能相應的外設

由芯片手冊得知：當CPU發出地址是0x00000000時 nGCS0為低電平選擇（有效）

在這里插入圖片描述

5.CPU如何讀寫數據的方向？

通過外設芯片的讀寫引腳控制

6.CPU不同位寬設備如何連接并讀取數據【內存控制器】

6.1 連接方式

8bit ROM （從A0開始對應連接）

在這里插入圖片描述

16bit ROM （A0不接，從A1開始）

在這里插入圖片描述

32bit ROM（A0、A1不接，從A2開始）

在這里插入圖片描述

6.2 CPU讀取ROM數據1個字節

例如在地址3上讀取一個字節數據

mov R0.#3

LDRB R1,[R0]

過程 CPU發出的地址 ROM接收到的地址 ROM返回的數據內存控制器挑出指定字節送給CPU

8bit 000011 000011 第3個byte 第3個byte

16bit 000011 00001 第1個16bit 根據A0=1，挑出16bit中的第1個byte給CPU（從0byte開始）

32bit 000011 00000 第0個32bit 根據A0 A1=11挑出第3個byte給CPU（從0byte開始）

綜上，也就是所有的地址線都會用到，內存控制器根據未接的地址線狀態判斷挑出指定的byte

6.3 CPU讀取ROM數據4個字節

mov R0,#4

LDR R1,[R0] ;從地址4上取出4個字節

過程 CPU發出的地址內存控制器轉發給ROM的地址 ROM返回的數據內存控制器組裝數據返回給CPU

8bit 000100 000100、000101、000110、000111（共四次）得到地址4、5、6、7上的byte 組裝給一個32bit數據給CPU

16bit 000100 00010、00011（共兩次）得到第2、3個16bit 組裝給一個32bit數據給CPU

32bit 000100 0001（共一次）得到第1個32bit 直接發送給CPU

7.如何根據原理圖確定芯片訪問地址

7.1 方法

1.根據片選引腳確定基地址，見4.誰控制片選引腳

2.根據芯片所接地址線確定范圍

7.2 Nor Flash確定訪問地址

例如Nor Flash芯片：用到A20~A0共21條線

地址線21：即可訪問2M內存，0x1FFFFF

根據它片選信號為nGCS0可以得到基地址BASE = 0x00000000

其范圍為BASE+0x0000 0000 ~ BASE+0x001F FFFF，即0x0000 0000 ~ 0x001F FFFF

在這里插入圖片描述

7.3 Net芯片確定訪問地址

例如網卡net芯片：只連接了A2，但是其A0是用來確定16bit（網卡數據線為16位）中的高8位還是低8位，因此A2 A0

根據其片選引腳為nGCS4，可以得到基地址BASE = 0x2000 0000

其范圍為BASE+0x0000 0000 ~ BASE+0x0000 0101，即0x2000 0000 ~ 0x2000 0005

在這里插入圖片描述

8. Nor Flash時序分析

8.1 MX29LV160 讀數據時序

在這里插入圖片描述

Taa：發出地址信號之后多長時間數據有效

Tce：發出片選信號之后多長時間數據有效

Toe：發出讀信號之后多長時間數據有效

Toh：數據保持時間

Tdf：數據浮動時間

Trc：讀取周期時間（70ns，即讀取速率最大為70ns）

8.2 S3C2440 可編程訪問周期時序

為了方便，使得Addr、CS、OE信號同時拉低使能，然后確保Tacc>=70ns，即可滿足Nor Flash的時序

則當HCLK=100M,內存控制器周期為T=10ns，Tacc = 8T即可

在這里插入圖片描述

9.代碼重定位

1.Nand啟動時，一上電，硬件會把前4K數據復制到SRAM

2.CPU從0地址運行

如果程序大于4K，前4K的代碼需要把整個程序讀取出來放到SDRAM【重定位：重新確定程序地址】

9.1 Nor Flash特點

可以像內存一樣的讀取

不可以像內存一樣直接寫入（寫入有保護）

9.2 Nor直接寫入的結果

程序中含有需要修改(寫入)的變量，寫在Nor上，直接修改變量是無效的

因此需要重定位，放到SDRAM上

9.3 實驗

以Nor Flash 啟動，修改一變量，改變量并不會被修改，即無效

以Nand Flash 啟動，修改一變量，改變量會被修改

9.4 程序包含哪幾部分

代碼段text 代碼

數據段data （一般的全局變量）

只讀數據段rodata const 全局變量

bss 初值為0或無初值的全局變量不保存在bin文件中

comment 注釋不保存在bin文件中

bss：是“Block Started bySymbol”的縮寫,意為“以符號開始的塊”。 BSS是Unix鏈接器產生的未初始化數據段。

bss段與注釋段不保存在bin文件中

char g_Char = 'A'; //定義全局變量

const char g_Char2 = 'B'; //只讀全局變量

int g_A = 0; //初值為0的全局變量

int g_B; //未定義初值的全局變量

關鍵字：ARM裸板內存控制器 SDRAM 代碼重定位引用地址：【ARM裸板】內存控制器、SDRAM基礎與代碼重定位

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