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2021年01月15日 | ARM與不同位寬存儲器的地址線錯位接口 , 外部總線接口深

發布者:TranquilSoul 來源: eefocus關鍵字:ARM  地址線 手機看文章 掃描二維碼
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ARM是32位,地址空間是2的32次冪,4G地址空間。所有的外設(FLASH,RAM,SD卡等等)都映射到這4G的空間上。比如大部分ARM7都把 RAM映射到0x40000000,所以對RAM的操作就在0X40000000開始的地址上。FLASH從0X0開始。使用FLASH還要考慮地址重映 射,就是選擇片內FLASH或片外FLASH。


FLASH一般是8位或16位,當它接到32位的ARM上時,地址位就會錯位。對于16位FLASH,FLASH的A0要接ARM的A1。對于8位 FLASH,FLASH的A0要接ARM的A0。ARM的A0對應8位,ARM的A1對應16位,ARM的A2對應32位,如果FLASH 是32位,那么FLASH的A0接ARM的A2


32位的FLASH,FLASH的A0要接ARM的A2,因為32位地址表示4個字節,每 次要跳4個字節的話,那么就是從A2開始才變化,A1 A0不變化


16位的FLASH,FLASH的A0要接ARM的A1,因為16位地址表示2個字節,每次要跳 2個字節的話,那么就是從A1開始才變化,A0不變化


8位的FLASH,FLASH的A0要接ARM的A0,因為8位地址表示1個字節,每次要跳1個 字節的話,那么就是從A0開始才變化。


對于 16位的FLASH ,我們可以這樣認為:16位存儲器的設計者將低位A[0]省掉 了,我們只要讀取一次就可以得到兩個字節,讀取的


這個地址對應于ARM發出的地址的A[21..1],即實際上是存儲器需要的偶地址(偶地址是針對ARM發出的地址而言的)。


LPC2200,S3C2410A,S3C2440等都是上述這樣的,當然也有不同的。


IMX27和BF537這兩款CPU都是不管存儲器是多少位的的,都是直接A0-B0,沒有任何考慮錯位的情況,是因為他們的存儲控制器已經內部作了處理了,三星的如S3C2443S3C2450S3C6410等后續的也都是這樣子了


再來看看外部總線配置EMC和外部總線功能引腳的關系:

OE:輸出使能 OUT EABLE


WE:WRITE EABLE 寫入使能

CE:chip EABLE 片選

ALE:地址鎖存使能(ADRESS LOCK EABLE)

BLS:字節選擇信號


重點看 WE BLS 的關系

在LPC2200系列ARM中,為了適應外部存儲器組的寬度和類型,EMC提供了一組字節選擇信號,要實現這些功能,需要對相應存儲器配置寄存器中的 RBLE位進行設定。


對外部存儲器組進行寫訪問時,RBLE位決定WE信號是否有效;

對外部存儲器組進行讀訪問時,RBLE位決定BLSn信號是否有效。

外部存儲器的接口取決于存儲器組的寬度(32位、16位、8位,由BCFG的MW位決定)。


而且,存儲器芯片的選擇也需要對BCFG寄存器的RBLE位進 行適當的設置。選擇8位或者不按字節區分的的存儲器的時候,RBLE位應該為0,在讀訪問期間EMC將BLS[3:0]拉高。當存儲器組為含有字節選擇選 擇輸入的16位或32位存儲器組成的時候,RBLE位應該為1,在讀訪問期間EMC將BLS[3:0]拉低。注意這里沒有對RBLE為0或1的時候,寫訪 問期間BLS[3:0]引腳的電平作出交代。


以16位寬的存儲器組連接16位的存儲器芯片為例(這種情況比較常見,周立功的easyarm2200就是這樣的)。很顯然這里RBLE位應該為1。


BLS[1]、 BLS[0]分別接到了存儲器芯片的UB、LB腳。作為16位的存儲器芯片,要取得16位寬度的字,無論是讀訪問還是寫訪問,UB和LB位都必須為低電平 0。作為16位的ram,程序中不可避免的存在對它的寫操作。程序能正常運行就說明對它的寫操作是成功的。可以進一步推斷在寫訪問期間,BLS[1] 、BLS[0]是低電平的。當存儲器組為含有字節選擇選擇輸入的16位或32位存儲器組成的時候,RBLE位應該為1,在讀訪問期間EMC將 BLS[3:0]拉低。在寫訪問周期EMC同樣是將BLS[3:0]拉低。


這種操作也符合使用8位單片機時候的習慣,WR扮演了“寫”的角色。

下面是32位寬的存儲器組連接8位的存儲器芯片,很顯然這里RBLE位應該為0。

網友wag提出這樣 的問題,能否用ARM的WE引腳直接連接到存儲器芯片的WE引腳。有這樣的問題可能是源于以前的習慣,也可能是不清楚RBLE位為0時,寫訪問期間 BLS[3:0]引腳的狀態。


LPC2210/2220 User Manual 上面介紹了RBLE=0的時候的讀寫情況。EMC的WE信號沒有被使用。在寫周期,BLS[3:0]拉低,將數據送到要寫入的地址。對于讀周 期,BLS[3:0]拉高。


網友sky421提到“我用的是2214, 接一片8位的RAM,寫的時候WE腳不會有變化,BLS0在變化”


我個人理解,如果RBLE=0,BLS引腳就取代了WR的功能,WR腳就不可以 使用了。

有心的朋友可以用邏輯分析儀測一下,實際情況如何,驗證一把。



總結,當RBLE=1,WR 有效,BLS充當字節選擇,其隨WR,OE的變化而變 化,讀、寫操作時 BLS都是低電平,此時用于有字節選擇的外部設備。


當RBLE=0,WR無效,此時用于無字節選擇的外部設備,BLS可以充當 WR信號,而WR 無效。


不是ARM9 S3C2440的,但是有相似之處!


存儲器映射:

0-1G(0x0000,0000 - 0x3fff,ffff):片 內Flash.

1-2G(0x4000,0000 - 0x7fff,ffff):片內RAM.

2-3.5G(0x8000,0000 - 0xbfff,ffff - 0xdfff,ffff):片外存儲器。

3.5G - 3.75G(0xe000,0000 - 0xefff,ffff): VPB外設。

3.75G - 4G(0xf000,0000 - 0xffff,ffff): AHB外設。


雖然ARM7的尋址空間為4G,但是LPC2200系列只提供A0~A23總共16M的地址。片選信號CS0 - CS3是A24和A25的譯碼輸 出,將片外存儲區0x8000,0000 - 0x83ff,ffff劃分為bank0 - bank3,共16M*4=64M.這4個bank可以被分別配置為8/16/32位總線寬度。復位時,bank0的總線寬度由Boot1:0引 腳決定, bank1為32位,bank2為16位,bank3為8位。

字節定位信號(BLS0 - BLS3)協調總線寬度和外存芯 片數據線寬度。


當Memory由“字節寬度器件”(如62256)或 者“未按照字節區分的多字節器件”組成時,應將RBLE設置為"0"。此時,讀訪問時EMC將BLS0~BLS3拉高。


當Memory由“含有字節選擇輸入的16位或32位器件”組成時,應將RBLE設置為"1"。此時, 讀訪問時EMC將BLS0~BLS3拉低。


所以,當Memory由62256組成時,由于不需要“片內字節選擇輸入”,故令RBLE = '0',則BLS0~BLS3只會與nWR同步,可以代替nWR使用。


但是,當Memory由IS61LV25616AL組成時,由于該芯片有"nLB"和"nUB"控制低/高8位的輸入,故令RBLE = '1',則BLS0~BLS3與nRD和nWR都會同 步,此時,不可以使用BLS0~BLS3代替nWR信號。


地址數據總線:D0 - D31, A0 - A23, OE, WE, CS0 - CS3, BLS0 - BLS3

啟動后由P2.7/P2.6控 制引導方式,然后由程序設置MEMMAP決定中斷向量的映射。


BCFG0 - BCFG3控制讀寫延時和總線寬度。注意復位后的默認值。


PINSEL2控制引腳功能。


Boot Block

LPC2114/2214的BootBlock被固化在最高的Flash塊中,運行時被映射到0x7FFF,E000 - 0x7FFFF,FFFF的區域。而LPC2210沒 有片內Flash,但它有8K片內ROM存儲了BootBlock,也被映射到0x7FFF,E000處。


關鍵字:ARM  地址線 引用地址:ARM與不同位寬存儲器的地址線錯位接口 , 外部總線接口深

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