嵌入式Linux之我行——深入理解DM9000在mini2440上的驱动

首先看一下DM9000的引脚和MINI2440的引脚连接

DM9000MINI2440功能描述
SD0DATA0数据信号
| |
SD15DATA15数据信号
CMDADDR2识别为地址还是数据
INTEINT7中断
IOR#nOE读命令使能
IOW#nWE写命令使能
AENnGCS4片选使能

可以看出连接了16条数据线,1条地址线,而这唯一的一条地址线用于判断数据线传输的是地址还是数据,所以这16条数据线为数据和地址复用

而片选信号使用的BANK4,则访问0x2000 0000 – 0x27FF FFFF这个范围的地址时会激活片选使能信号nGCS4

而在MINI2440提供的内核中,DM9000的地址IO地址为0x2000 0000,数据IO为0x2000 0004
则向地址IO写数据的时候不会激活ADDR2,所以向DM9000传送的数据为地址,而向数据IO写数据的时候会激活ADDR2,所以向DM9000传送的数据为数据

现在看看DM9000和S3C2440的时序信号

DM9000的写时序

IO16,IO32这两个引脚在MINI2440并没有连接,所以不看这两个引脚的时序
呢么整理如下:

还有就是写命令使能结束后到下一个写命令使能需要最少84ns的间隔时间,为T6
然后是S3C2440的写时序,由于DM9000是连接在BANK4上的,而BANK的写时序如下

由于DM9000在MINI2440上只需要片选使能,写命令使能和数据信号,所以我们不看ADDR和nBE信号,呢么整理如下

呢么这些值为多少呢?~

来看看BANKCON4

这里的值以时钟为周期,而BANKCON是接在Memory Controller上的(参考S3C2440A数据手册的表1-4),而Memory Controller使用的是Hclk总线时钟信号(参考S3C2440A数据手册的图7-1,感谢kasim大大指点),根据S3C2440手册,Hclk是由Fclk分频来的,具体的分频比每个板子的设置不一样,所以这里频率的设定要自己根据板子的设置来分析,假设主频为400MHz,然后Fclk,Hclk,Pclk的分频比为1:2:4,呢么Hclk就是200MHz,呢么每个时钟周期就是5ns

开始和DM9000的时序图进行对比,计算
Tcos对应T1,呢么最少应该为5ns,也就是1个clock
Tacc对应T2,呢么最少应该为22ns,呢么我们这里最少也要选6个clock,也就是30ns
Toch对应T5,在这里无设置,不过根据字面意思,我认为Tcoh就是Toch,Toch最少应该为5ns,也就是1个clock
Tcah对应T4,由于之前已经有Toch了,呢么这里可以设置为0ns,也就是0个clock

在S3C2440中,一个写命令使能结束到下一个写命令使能开始的时间间隔为Toch + Tcah + Tacp + Tacs + Tcos
Tacs是地址信号之后片选信号的起始间隔,我们这里先设为0ns,也就是0个clock

Toch + Tcah + Tacp + Tacs + Tcos应该 > 84
5 + 0 + Tacp + 0 + 5 > 84
Tacp > 74
但是Tacp的最大值为6个clock,也就是30ns,还少了44ns,大概9个clock
只要修改Toch Tcah Tacs和Tcos了,虽然我们给的都是最小值,但是为了信号稳定,可以放宽其范围,
将Tcos和Toch设置为4个clock
将Tacs和Tcah设置为2个Clock
这样总时间为 (4 + 2 + 6 + 2 +4)*5 = 90ns

最后DM9000 1个周期只能处理1个数据,所以PMC应该为normal(1data)

写时序分析完了,现在来看看读时序

DM9000的读时序如下

呢么整理如下:

读命令使能结束后到下一个读命令使能需要最少80ns的间隔时间,为T6
然后是S3C2440的读时序,时序如下

整理如下:

Tcos对应T1,呢么最少应该为5ns,也就是1个clock,这里设置为和写操作一样的4个clock
Tacc对应T2,呢么最少应该为22ns,这里设置为和写操作一样的6个clock
Toch对应T5,呢么最少应该为5ns,也就是1个clock,这里设置为和写操作一样的4个clock

其它时间间隔先设置和写操作一样
Tcah为2个clock
Tacp为6个clock
Tacs为2个clock
PMC为normal(1data)
然后看看满足读命令使能结束后到下一个读命令使能的时间间隔80ns不

还是Toch + Tcah + Tacp + Tacs + Tcos
(4 + 1 + 6 + 1 + 4) * 5 = 15 * 5 = 90ns,能符合条件

呢么BANKCON4的设置如下
Tacs = 2个clock = 10
Tcos = 4个clock = 11
Tacc = 6个clock = 100
Tcoh = 4个clock = 11
Tcah = 2个clock = 10
Tacp = 6个clock = 11
PMC = normal(1data) = 00

也就是0x5CEC

再来看BWSCON,这个寄存器负责配置BANK的带宽和等待状态
我们接的是nGCS4,呢么主要就看ST4,WS4和DW4这几个字段
DW4的描述为BANK4的带宽,DM9000接了16条地址线,呢么带宽就是16,这里选01
WS4的描述为是否为BANK4使用等待状态,DM9000没有接WAIT引脚,所以可以不管这个字段
ST4的描述为是否为BANK4使用UB/LB(写高/低字节使能),DM9000没有接nWBE[3:0]这4个引脚,所以也不管这个字段

现在看看友善的Linux下DM9000驱动为适应S3C2440做了什么修改

#ifdefined(CONFIG_ARCH_S3C2410) #include #endif #ifdefined(CONFIG_ARCH_S3C2410) //取得带宽及等待状态控制寄存器的地址 unsignedintoldval_bwscon=*(volatileunsignedint*)S3C2410_BWSCON; //取得4号BANK的控制寄存器的地址 unsignedintoldval_bankcon4=*(volatileunsignedint*)S3C2410_BANKCON4; #endif