基于ARM單片機(jī)的嵌入式最小系統(tǒng)架構(gòu)研究

3.3 ARM處理器與SDRAM接口技術(shù)

嵌入式最小系統(tǒng)的外部動態(tài)存儲器模塊一般采用SDRAM?，F(xiàn)在的大多數(shù)ARM處理器內(nèi)部都集成有SDRAM控制器，通過它可以很容易的訪問SDRAM內(nèi)部的每一個(gè)字節(jié)。在實(shí)際開發(fā)中可以根據(jù)需要選用一片或多片SDRAM。圖4中給出了兩種常用的接口方式。

（1）單片SDRAM

圖4 中a例為 ARM處理器S3C44B0與一個(gè)16bit的SDRAM K4S641632d的連接方式。在對尺寸有嚴(yán)格限制且對動態(tài)存儲器容量要求不高的嵌入式系統(tǒng)中常采用此種連接方式。

（2）雙片16bit SDRAM結(jié)合使用

在雙片16bit SDRAM合成一個(gè)32bit SDRAM使用時(shí)，ARM處理器的地址線A2接SDRAM的地址線A0,其余地址依次遞增，這是因?yàn)樵赟DRAM中字節(jié)是存儲容量的惟一單位，而此時(shí)SDRAM為32bit位寬。

SDRAM的BA地址線是其內(nèi)部Bank的地址線，代表了SDRAM內(nèi)存的最高位。在圖4中b例的SDRAM總大小是64M（64M= ），需要A25-A0引腳來尋址，所以BA1-BA0連接到了A25-A24引腳上。還需注意的是SDRAM內(nèi)存行地址和列地址是復(fù)用的，所以地址線的數(shù)目一般少于26條，具體連接需要參考ARM處理器和SDRAM的相關(guān)手冊。

值得注意的是，有些ARM處理器如SamSung公司的ARM940T系列處理器S3C2510 ，其地址總線與其它標(biāo)準(zhǔn)ARM處理器不太一樣，它的地址線分為內(nèi)部地址線和外部地址線兩種類型。根據(jù)所連接的存儲器數(shù)據(jù)總線寬度，內(nèi)部地址線進(jìn)行相應(yīng)的移位，對應(yīng)到外部地址線A23-A0,從而對外提供固定的地址線A23-A0。其實(shí)質(zhì)與典型的ARM處理器是一致的。

4. 嵌入式系統(tǒng)啟動架構(gòu)

啟動架構(gòu)是嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。掌握啟動架構(gòu)對于了解嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行原理有著重要的意義。嵌入式系統(tǒng)在啟動時(shí)，引導(dǎo)代碼、操作系統(tǒng)的運(yùn)行和應(yīng)用程序的加載主要有兩種架構(gòu)，一種是直接從Nor Flash啟動的架構(gòu)，另一種是直接從Nand Flash啟動的架構(gòu)。

需要注意的是，在嵌入式系統(tǒng)啟動引導(dǎo)的過程中會有多種情況出現(xiàn)，如vxWorks的啟動代碼BootRom就有壓縮和非壓縮，駐留和非駐留方式之分，而操作系統(tǒng)本身也多以壓縮映象方式存儲，所以啟動代碼在執(zhí)行和加載過程中需要根據(jù)不同的情況，作出相應(yīng)的處理。

4.1從Nor Flash啟動

Nor Flash具有芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP，eXecute In Place）的特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)中常做為存放啟動代碼的首選。從Nor Flash啟動的架構(gòu)又可細(xì)分為只使用Nor Flash的啟動架構(gòu)和Nor Flash與Nand Flash配合使用的啟動架構(gòu)。圖5 給出了這兩種啟動架構(gòu)的原理框圖。