DM8168裸机调试-GPMC+FPGA
2017-02-27 17:23
585 查看
前言
GPMC产生背景（个人理解）：当调试nor flash、nand flash、FPGA、网卡等外部扩展设备时，需要CPU给这些设备 分配地址空间、提供访问时序、访问接口等控制。Cotex-A8将这些外扩设备的控制集成在GPMC模块内。对于用户只需要配置GPMC模块，既可以访问该设备。GPMC工作机制：若访问物理地址落在GPMC的0x00 - 0x1FFF FFFF的512MB地址范围内，则将物理地址信息Address 进行解码。
这里的解码主要是对物理地址Address 同掩码地址做逻辑与&操作，若运算结果，同基地址一致，则使能cs片选信号，同时可以访问该区间；反之无CS片选且无法访问该区间。
配置GPMC模块核心（以FPGA为例说明）：
1、配置设备类型 GPMC_CONFIG1
2、配置访问时序，主要读写时序 GPMC_CONFIG2-6
3、配置基地址、容量（即掩码地址）、使能CS信号 GPMC_CONFIG7
注：FPGA属于nor flash类型，对于nand flash配置稍微复杂些（目前未调试，后期会调试，进一步完善）。
一、硬件原理图
DM8168同FPGA(X3SC250)硬件连接图：
总框图
FPGA实现功能：扩展6路串口。
接线定义：
FPGA Cortex-A8
时钟信号：由24M晶振提供
数据总线：A[0-7]、A[8] GPMC_A[0-7]、GPMC_A[27]
地址总线：D[0-8] GPMC_D[0-8]
控制信号：WRn GPMC_WEn
RDn GPMC_OE_REn
CSn GPMC_CS[ 3 ]n
ALE GPMC_ADV_ALE FPGA的该引脚保留 未使用
IRQ0 GP1[9] 中断引脚（有中断触发，该引脚置高）
IRQ1 GP113] FPGA的该引脚保留 未使用
IRQ2 GP1[25] FPGA的该引脚保留 未使用
UART输出：EUART0 - 5
电源：3.3V 2.5V 1.2V
注：
1、时钟源：GPMC模块使用MainPLL_CLOCK4产生500MHz经过4分频后SYSCLK6，即125MHz 输出 .所以GPMC_FCLK=125 MHz（T=8 ns）
2、电源域：由PRCM模块ALWAY_ON域供电，始终接通供电。
二、程序
第一是GPMC的片选寻址机制，第二是GPMC的访问外扩设备。2.1、GPMC初始化
[cpp] viewplain copy
void GPMC_Init( void )
{
/*第一步： enable gpmc CLOCK*/
WR_MEM_32(CM_ALWON_L3_SLOW_CLKSTCTRL, 0x2); // Enable the Power Domain Transition of L3 Slow Domain Peripheral
while((RD_MEM_32(CM_ALWON_L3_SLOW_CLKSTCTRL) & 0x2) !=0x2);
WR_MEM_32(CM_ALWON_GPMC_CLKCTRL , 0x2); // Enable GPMC CLOCK
while((RD_MEM_32(CM_ALWON_GPMC_CLKCTRL ) & 0x3) !=0x2);
/*第二步：enable PAD_ConfigMux */
PAD_ConfigMux(PAD_FPGA_lineOffsets,PAD_FPGA_linedata);
/*第三步：Reset GPMC*/
GPMC_Write(GPMC_SYSCONFIG,0x0a);
while(GPMC_Read(GPMC_SYSSTATUS) != 0x01);//等待复位完成
/*第四步：set GPMC_CONFIG */
GPMC_SYSCONFIG = 0x00;
GPMC_IRQENABLE = 0x00;
GPMC_TIMEOUTCTRL = 0x00;
GPMC_CONFIG = 0x00;
GPMC_CONFIG1_3 = 0x00000010;//1、8位宽 类似nor flash器件 2、单次异步访问 3、地址/数据总线不复用
GPMC_CONFIG2_3 = 0x00070900;//1、CSWROFFtime =7*GPMC_FCLK 2、CSRDOFFtime =9*GPMC_FCLK 3、CSONtime =0
GPMC_CONFIG3_3 = 0x00000000;//该寄存器配置地址/数据总线时的参数，所有不需要配置
GPMC_CONFIG4_3 = 0x06010701;//1、WEOFFtime =6*GPMC_FCLK 2、WEONtime =1*GPMC_FCLK
//3、OEOFFtime =7*GPMC_FCLK 4、OEONtime =1*GPMC_FCLK
GPMC_CONFIG5_3 = 0x0009070C;//1、RDACCESStime =9*GPMC_FCLK 2、WRCYCLEtime =7*GPMC_FCLK
//3、RDCYCLEtime =11*GPMC_FCLK
GPMC_CONFIG6_3 = 0x08000000;//1、WRACCESStime =8*GPMC_FCLK
GPMC_CONFIG7_3 = 0x00000F42;//基地址=0x200 0000 ,容量=16 MB
printf("GPMC_SYSCONFIG = %02x [%08X]\n",&GPMC_SYSCONFIG,GPMC_SYSCONFIG);
printf("GPMC_IRQENABLE = %02x [%08X]\n",&GPMC_IRQENABLE,GPMC_IRQENABLE);
printf("GPMC_TIMEOUTCTRL = %02x [%08X]\n",&GPMC_TIMEOUTCTRL,GPMC_TIMEOUTCTRL);
printf("GPMC_CONFIG = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG,GPMC_CONFIG);
printf("GPMC_CONFIG1_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG1_3,GPMC_CONFIG1_3);
printf("GPMC_CONFIG2_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG2_3,GPMC_CONFIG2_3);
printf("GPMC_CONFIG3_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG3_3,GPMC_CONFIG3_3);
printf("GPMC_CONFIG4_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG4_3,GPMC_CONFIG4_3);
printf("GPMC_CONFIG5_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG5_3,GPMC_CONFIG5_3);
printf("GPMC_CONFIG6_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG6_3,GPMC_CONFIG6_3);
printf("GPMC_CONFIG7_3 = %02x [%08X]\n",&GPMC_CONFIG7_3,GPMC_CONFIG7_3);
EVM816X_waitmsec(2);
}
2.2、FPGA操作
[cpp] viewplain copy
#include "fpga.h"
#include "evm816x.h"
#define deubg 0
#define UARTn UART0
#define Baud_9600 1
#define Baud_115200 0
#define Baud_250000 0
#define INT_EN 0
Uint8 Fpga_read( Uint32 adress)
{
Uint8 data;
data = *(volatile Uint8 *) adress;
return data;
}
void Fpga_wrtie( Uint32 adress,Uint8 data)
{
*(volatile Uint8 *) adress = data;
}
void Fpag_init(void)
{
/*第一步：读版本号*/
printf("\nRVR0 = %02x, [%02x] \n",(RVE +RVR0),Fpga_read(RVE +RVR0));
printf("\nRVR1 = %02x, [%02x] \n",(RVE +RVR1),Fpga_read(RVE +RVR1));
printf("\nPNR0 = %02x, [%02x] \n",(RVE +PNR0),Fpga_read(RVE +PNR0));
printf("\nPNR1 = %02x, [%02x] \n",(RVE +PNR1),Fpga_read(RVE +PNR1));
/*第二步：配置波特率 及 帧数据格式*/
Fpga_wrtie(UARTn+LCR,0x80);//配置波特率寄存器时，LCR.DLAB必须置1。
#if Baud_9600
Fpga_wrtie(UARTn+DLL,0x39);//波特率=9600，配置值=0x139
Fpga_wrtie(UARTn+DLM,0x01);
#endif
#if Baud_115200
Fpga_wrtie(UARTn+DLL,0x1A);//波特率=9600，配置值=0x139
Fpga_wrtie(UARTn+DLM,0x00);
#endif
#if Baud_250000
Fpga_wrtie(UARTn+DLL,0x0C);//波特率=250k，配置值=0xC
Fpga_wrtie(UARTn+DLM,0x00);
#endif
#if deubg
printf("\n UART0+IIR = %02x, \n",Fpga_read(UARTn+DLL));
printf("\n GOBAL_INT+IRR0 = %02x, \n",Fpga_read(UARTn+DLM));
#endif
Fpga_wrtie(UARTn+LCR,0x00);//无校验位 1位 停止位 8位数据长度
#if INT_EN
/*第二步：使能相应中断*/
Fpga_wrtie(GOBAL_INT+IMR0,0x01 );
Fpga_wrtie(UARTn+IER,(IER_RBI | IER_THEI));
#endif
}
/* Fpga_test() 功能:FPGA的uart模块的自发自收的程序*/
void Fpga_test(void)
{
Fpag_init( );
while(1)
{
Fpga_wrtie(UARTn+THR, 0xaa);//向发送缓冲区写入数据，开始发送
/* 判断是否1、发送器空 2、发送保持寄存器空 3、成功接收一个数据，如果同时满足，表示自发自收成功。*/
while( (Fpga_read(UARTn+LSR) & (LSR_THRE | LSR_TEMT | LSR_DR)) != (LSR_THRE | LSR_TEMT | LSR_DR) ) //
{
Fpga_wrtie(UARTn+THR, 0xaa);
printf("\n UARTn+LSR = %02x, \n",Fpga_read(UARTn+LSR ));//读取UART当前状态
EVM816X_waitmsec(1);
}
printf("\n UARTn+LSR = %02x, \n",Fpga_read(UARTn+LSR ));//读取退出while时，UART当前状态
printf("\n UARTn+RBR = %02x, \n",Fpga_read(UARTn+RBR));//读取接收缓冲区内容
EVM816X_waitmsec(5);
}
}
2.3 时序参数
三、已解决疑问点
3.1、基地址和掩码地址设置原则
基地址可以任意设置吗？同掩码地址关系1、将CS3基地址设置0x00，掩码容量16 MB。片选地址范围：0x00000000 - 0x00FF FFFF
结果：无法访问该片选范围。why？？ 因为GPMC中CS0-3基地址最小为16MB，即是16MB的倍数。
验证：将CS3基地址设置0x0200 0000，掩码容量16 MB。可以访问0x0200 0000 - 0x02FF FFFF的16MB区间。
所以基地址不是任意设置。
具体设置方法：
GPMC_CONFIG7 [5：0]对应A29-24，如果BASEADDRESS设置0x200 0000，则GPMC_CONFIG7 [5：0]= 000010。
疑问：0x00000000 - 0x00FF FFFF的16MB区间,如何访问？？
2、 访问的物理地址 & 掩码地址（即容量） = 基地址 ，如何实现？
通过GPMC访问机制：若物理地址落在GPMC的0x00 - 0x1FFF FFFF的512MB地址范围内，则将物理地址信息Address 进行解码。
这里的解码主要是对物理地址Address 同掩码地址做逻辑与&操作，若运算结果，同基地址一致，则使能cs片选信号，同时可以访问该区间； 反之无CS片选且无法访问该区间。
下面以CS3基地址设置0x0200 0000，掩码容量16 MB实例说明一下：对应CONFIG7_i配置值
基地址 BASEADDRESS =0x02 MASKADDRESS = 0xFF,可以访问区间16MB的0x0200 0000 - 0x02FF FFFF
若读取0x0200 007E地址中内容（即data = *(volatile Uint8 *) adress）;首先0x0200 007E属于GPMC地址区间，然后将
0x0200 007E &0x0F00 0000(掩码地址) =0x0200 00000，该结果同设置基地址相等，则使能CS片选信号且可以访问0x0200 007E地址。
3.2、片选容量验证
以CS3基地址设置0x0200 0000，掩码容量16 MB实例说明第一步：输出片选区域的前10个和 后10个地址中数据（即0x0200 0000 -0x0200 0009 和 0x02FF FFF6 -0x0x02FF FFFF），
第二步：输出片选区域 末地址+1(即0x0x02FF FFFF + 1 =0x0300 0000)
结果：可以读取0x0200 0000 -0x0200 0009 和 0x02FF FFF6 -0x0x02FF FFFF中数据，而读取0x0300 0000中数据，出现程序跑飞或地址指针指向无效内存区。由此可以验证片选容量。
3.3设置CS3片选区域，有必要设置CS0-2片选区域(CS0-2片选区域默认256MB)吗？
结论：如果不是使用CS0-2区域，没有必要设置(虽然CS0-2片选区域默认256MB，但是GPMC_CONFIG_7[6]默认禁止CS片选使能。不使能CS信号，片选区域无法访问 )。3.4时序配置问题
四、待解答
顶0
踩
内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理 
相关文章推荐
- DM8168裸机调试-GPMC+FPGA
- DM8168]DSP与FPGA通信调试笔记之一——通过GPMC接口用EDMA传送
- 【DM8168】DSP与FPGA通信调试笔记之一——通过GPMC接口用EDMA传送
- DM8168裸机调试-I2C(MCP79410)
- DSP与FPGA通信调试笔记之一——通过GPMC接口用EDMA传送
- vivado----fpga硬件调试 (六)----数据导出
- [转]FPGA调试之特殊管脚
- am335x在ubuntu下使用StarterWare编写裸机程序并在CCS中用Jlink调试
- 裸机调试----中断
- fpga调试技巧
- FPGA调试心得
- fpga的驱动调试dev_dbg 无输出
- Eclipse开发调试ARM裸机程序(七)LCD
- FPGA 调试 问题
- 【转】GPMC与FPGA的通信
- vivado----fpga硬件调试 (七)----数据导出并用MATLAB读取
- Zed---Standalone裸机系统调试
- 裸机调试------定时器中断
- s3c2440裸机开发调试环境(MDK4.6,Jlink v8,mini2440)
- 烦躁而无奈的一次调试-记fpga驱动ad9854