??? 摘? 要: 介紹了內(nèi)存的SPD規(guī)范及其硬件接口類(lèi)型和數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了在嵌入式系統(tǒng)" title="嵌入式系統(tǒng)">嵌入式系統(tǒng)中對(duì)不同內(nèi)存的識(shí)別與配置,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,方便更換和檢測(cè)。具體實(shí)例詳細(xì)描述了嵌入式系統(tǒng)中內(nèi)存的自動(dòng)配置過(guò)程。?
??? 關(guān)鍵詞: SPD? I2C? 嵌入式系統(tǒng)? MPC824X
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??? 在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常用大容量的SDRAM,存放RTOS和數(shù)據(jù)。這時(shí)用戶可以有兩種選擇:一種是選用合適的內(nèi)存芯片自己布線,把整個(gè)SDRAM做到嵌入式系統(tǒng)的PCB板上,這種方法在小系統(tǒng)中經(jīng)常采用;另一種就是選用現(xiàn)成的內(nèi)存條" title="內(nèi)存條">內(nèi)存條(如筆記本電腦上常用的DIMM內(nèi)存),現(xiàn)成的內(nèi)存條不僅容量大,而且由于用量大,價(jià)格也相對(duì)便宜。另外現(xiàn)成的內(nèi)存條還節(jié)省了PCB布線空間,縮小嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存體積,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,方便更換和檢測(cè)。筆記本內(nèi)存的型號(hào)和種類(lèi)很多,采購(gòu)時(shí)也可能來(lái)自多個(gè)廠家。為了使各種內(nèi)存條在嵌入式系統(tǒng)都能正常使用,就需要系統(tǒng)的BOOT程序能進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別" title="自動(dòng)識(shí)別">自動(dòng)識(shí)別和配置,按照SPD(SDRAM Serial Presence Detect Specification)規(guī)范正確讀取內(nèi)存參數(shù),另外根據(jù)內(nèi)存參數(shù)配置SDRAM控制器。?
1 SPD規(guī)范及數(shù)據(jù)格式?
??? 內(nèi)存的SPD規(guī)范是SDRAM控制器參數(shù)配置的主要依據(jù),在SPD規(guī)范中定義了單面或雙面DRAM的詳細(xì)參數(shù),如內(nèi)存的大小、數(shù)據(jù)位、行列地址的寬度、邏輯Bank數(shù)和物理Bank等。這些數(shù)據(jù)存放在EEPROM芯片中,詳細(xì)描述了內(nèi)存條的各種參數(shù)。?
??? 存放內(nèi)存參數(shù)的是一個(gè)兩線制" title="兩線制">兩線制的串行EEPROM芯片,接口類(lèi)型符合I2C協(xié)議。I2C協(xié)議是Philips公司制定的兩線制的串行數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)通過(guò)一根時(shí)鐘線和一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸有其嚴(yán)格的格式,一個(gè)數(shù)據(jù)幀由起始位、器件地址、應(yīng)答位、數(shù)據(jù)地址、傳輸數(shù)據(jù)和結(jié)束位構(gòu)成,可以允許多個(gè)器件分主從模式進(jìn)行傳輸。其數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序如圖1所示。主控制器" title="主控制器">主控制器讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的格式如圖2所示。?
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??? 內(nèi)存的SPD一般要求EEPROM帶有2Kbit的存儲(chǔ)空間,用于存放內(nèi)存的配置參數(shù),而硬件電路接口是I2C接口。要讀取內(nèi)存參數(shù),主控制器必須能按照I2C協(xié)議進(jìn)行通信,進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀操作。另外還需知道EEPROM的數(shù)據(jù)存放格式及其含義。SPD規(guī)范中對(duì)存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明和定義。以PC133-333為例詳細(xì)說(shuō)明挑選配置時(shí)用到的參數(shù),如表1所示。用戶只需把相應(yīng)地址中的值讀出來(lái),對(duì)照規(guī)范中的說(shuō)明即可知道內(nèi)存的詳細(xì)參數(shù)。?
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2 卡的自動(dòng)識(shí)別和配置過(guò)程?
??? 下面以Motorola公司的MPC824XCPU為例介紹內(nèi)存的識(shí)別和配置過(guò)程。MPC824X是一款功能強(qiáng)大的嵌入式處理器,它由603E核107橋構(gòu)成。107橋有很豐富的控制接口模塊,如SDRAM控制器、EPIC、UART、I2C控制器等,很方便與外圍電路接口。嵌入式系統(tǒng)板中數(shù)據(jù)量很大,至少要用到256MB內(nèi)存。為了方便各種廠家的內(nèi)存型號(hào)進(jìn)行混插使用,需要編寫(xiě)內(nèi)存自動(dòng)識(shí)別和配置程序,把需要配置的數(shù)據(jù)從EEPROM讀出,然后根據(jù)SPD協(xié)議轉(zhuǎn)換成內(nèi)存的配置參數(shù)。這個(gè)配置過(guò)程必須在系統(tǒng)上電后立即運(yùn)行,為后面的RTOS運(yùn)行做準(zhǔn)備。內(nèi)存初始化參數(shù)包括行列地址寬度、邏輯Bank數(shù)、物理Bank的大小。因?yàn)镸PC824X內(nèi)有I2C控制器,所以可以直接與SPD連接,通過(guò)軟件的初始化,配置好I2C控制器,程序流程如圖3。?
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??? 相關(guān)代碼及注釋:?
??? /*配置分頻系數(shù)、模塊使能*/?
??? mpc107_i2c_start();
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??? /*設(shè)置控制器為發(fā)送模式*/?
??? sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN ?
??? | MPC107_CCR_MSTA | MPC107_CCR_MTX );
?
????/*送器件地址,置寫(xiě)標(biāo)志*/?
??? sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CDR,0xa0);?
?
??? /*等待傳輸結(jié)束*/?
??? i2c_wait();
?
??? /*送數(shù)據(jù)地址*/?
??? sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CDR,0x0);
?
??? /*等待傳輸結(jié)束*/?
??? i2c_wait();
?
??? /*再次發(fā)送start位*/?
??? sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN?
?? |MPC107_CCR_MSTA|MPC107_CCR_MTX|MPC107_CCR_RSTA);
?
??? /*送器件地址,置讀標(biāo)志*/?
??? sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CDR,0xa1); ?
?
??? /*等待傳輸結(jié)束*/?
??? i2c_wait();?
?
??? /*發(fā)送應(yīng)答位*/?
??? sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN?
??? |MPC107_CCR_MSTA | MPC107_CCR_TXAK);?
?
??? /*做一次假讀操作*/?
??? sysEUMBBARRead(MPC107_I2CDR);?
??? /*發(fā)送應(yīng)答*/?
????sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN |?
??? MPC107_CCR_TXAK);?
?
??? /*讀數(shù)據(jù)*/?
??? data[i] = sysEUMBBARRead( MPC107_I2CDR);?
?
??? /*配置MCCR寄存器*/?
??? sys107RegWrite(MCCR_ADD,T_DATA);?
??? 其它寄存器按此順序配置。?
參考文獻(xiàn)?
1 intel PC SDRAM Serial Presence Detect (SPD) Specification?
2 24C02 datasheet?
3 MPC8240 Integrated Processor User＇s Manual