新闻中心

EEPW首页 > 网络与存储 > 设计应用 > 利用SPD实现嵌入式系统中内存的自动识别和配置

利用SPD实现嵌入式系统中内存的自动识别和配置

——
作者:南京师范大学物理科学与计算学院(210097) 赵 静 陈家胜时间:2007-02-07来源:电子技术应用收藏

摘 要:介绍了内存的规范及其硬件接口类型和数据组织结构,实现了在中对不同内存的识别与配置,提高了系统的稳定性,方便更换和检测。具体实例详细描述了中内存的自动配置过程。
 
关键词    

在嵌入式系统设计中经常用大容量的SDRAM,存放RTOS和数据。这时用户可以有两种选择:一种是选用合适的内存芯片自己布线,把整个SDRAM做到嵌入式系统的PCB板上,这种方法在小系统中经常采用;另一种就是选用现成的内存条(如笔记本电脑上常用的DIMM内存),现成的内存条不仅容量大,而且由于用量大,价格也相对便宜。另外现成的内存条还节省了PCB布线空间,缩小嵌入式系统的内存体积,提高系统的稳定性,方便更换和检测。笔记本内存的型号和种类很多,采购时也可能来自多个厂家。为了使各种内存条在嵌入式系统都能正常使用,就需要系统的BOOT程序能进行自动识别和配置,按照(SDRAM Serial Presence Detect Specification)规范正确读取内存参数,另外根据内存参数配置SDRAM控制器。

1 SPD规范及数据格式 

内存的SPD规范是SDRAM控制器参数配置的主要依据,在SPD规范中定义了单面或双面DRAM的详细参数,如内存的大小、数据位、行列地址的宽度、逻辑Bank数和物理Bank等。这些数据存放在EEPROM芯片中,详细描述了内存条的各种参数。存放内存参数的是一个两线制的串行EEPROM芯片,接口类型符合协议。协议是Philips公司制定的两线制的串行数据传输标准,数据的读写通过一根时钟线和一根数据线实现。数据传输有其严格的格式,一个数据帧由起始位、器件地址、应答位、数据地址、传输数据和结束位构成,可以允许多个器件分主从模式进行传输。其数据传输时序如图1所示。主控制器读写数据的格式如图2所示。



内存的SPD一般要求EEPROM带有2Kbit的存储空间,用于存放内存的配置参数,而硬件电路接口是I2C接口。要读取内存参数,主控制器必须能按照I2C协议进行通信,进行数据的读操作。另外还需知道EEPROM的数据存放格式及其含义。SPD规范中对存放的数据进行了详细的说明和定义。以PC133-333为例详细说明挑选配置时用到的参数,如表1所示。用户只需把相应地址中的值读出来,对照规范中的说明即可知道内存的详细参数。 

 

2 卡的自动识别和配置过程 

下面以Motorola公司的CPU为例介绍内存的识别和配置过程。是一款功能强大的嵌入式处理器,它由603E核107桥构成。107桥有很丰富的控制接口模块,如SDRAM控制器、EPIC、UART、I2C控制器等,很方便与外围电路接口。嵌入式系统板中数据量很大,至少要用到256MB内存。为了方便各种厂家的内存型号进行混插使用,需要编写内存自动识别和配置程序,把需要配置的数据从EEPROM读出,然后根据SPD协议转换成内存的配置参数。这个配置过程必须在系统上电后立即运行,为后面的RTOS运行做准备。内存初始化参数包括行列地址宽度、逻辑Bank数、物理Bank的大小。因为MPC824X内有I2C控制器,所以可以直接与SPD连接,通过软件的初始化,配置好I2C控制器,程序流程如图3。

 

相关代码及注释: 

  /*配置分频系数、模块使能*/ 
  mpc107_i2c_start();

  /*设置控制器为发送模式*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN 
  | MPC107_CCR_MSTA | MPC107_CCR_MTX);

  /*送器件地址,置写标志*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CDR, 0xa0);

  /*等待传输结束*/ 
  i2c_wait();

  /*送数据地址*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CDR, 0x0);

  /*等待传输结束*/ 
  i2c_wait();

  /*再次发送start位*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR, MPC107_CCR_MEN 
  |MPC107_CCR_MSTA|MPC107_CCR_MTX|MPC107_CCR_RSTA);

  /*送器件地址,置读标志*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CDR, 0xa1);

  /*等待传输结束*/ 
  i2c_wait();

  /*发送应答位*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN 
  |MPC107_CCR_MSTA | MPC107_CCR_TXAK);

  /*做一次假读操作*/ 
  sysEUMBBARRead(MPC107_I2CDR);

  /*发送应答*/ 
  sysEUMBBARWrite(MPC107_I2CCR,MPC107_CCR_MEN | 
  MPC107_CCR_TXAK);

  /*读数据*/ 
  data[i] = sysEUMBBARRead( MPC107_I2CDR);

  /*配置MCCR寄存器*/ 
  sys107RegWrite(MCCR_ADD,T_DATA); 

其它寄存器按此顺序配置。

参考文献
1 intel PC SDRAM Serial Presence Detect (SPD) Specification
2 24C02 datasheet
3 MPC8240 Integrated Processor User,s Manual 



评论


相关推荐

技术专区

关闭