外部存储器接口
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第六章 外部存储器接口(EMIF)
6.1 接口信号与控制寄存器
EMIF(External Memory Interface)外部存储器接口
为DSP芯片与众多外部设备之间提供一种连接方式，EMIF 最常见的用途就是同时连接FLASH和SDRAM。
EMIF性能优良，跟外部SDRAM和异步器件连接时，具有 很大的方便性和灵活性。
tRAS
tRRD tWR tHZP
ACTV命令到DCAB/DEAC命令之间的时间
ACTV 块A到ACTV 块B之间的时间 C6000最后一个输出数据到DCAB/DEAC命令之间的时间 DCAB/DEAC命令到SDRAM输出高阻之间的时间
TRAS+1
TRRD+2 TWR+1 THZP+1
接口时序的设计
ACTV
READ WRT MRS REFR SLFREFR
激活所选的存储体，并选择存储器的某一行
输入起始的列地址，开始读操作 输入起始的列地址，开始写操作 Mode Register Set，设置模式寄存器 Refresh，使用内部地址自动进行周期性刷新 Self-refresh，自刷新模式
ACTV命令
NOHOLD
0 1
DISABLE ENABLE
禁用NOHOLD，HOLDA输出信号应答HOLD输入的请求 使能NOHOLD，忽略HOLD输入的请求 ECLKOUT输出使能位
EKEN
0 1
ECLKOUT输出为低电平 ECLKOUT输出时钟信号(缺省)
CLK1EN
对C6713、C6712C、C6711C该位必须设置为0
GBLCTL寄存器
字段名称
取值
符号常量
说明 HOLD输入位
HOLD
0 1
LOW HIGH
HOLD输入为低，外部器件请求EMIF总线 HOLD输入为高，没有外部总线请求 HOLDA输出位
HOLDA
0 1
LOW HIGH
HOLDA输出为低，外部器件占用EMIF总线 HOLDA输出为高，外部器件未占用EMIF总线 外部NOHOLD使能位
EMIF接口宽度与字节定位
C67x 的 EMIF 可 以 访 问 8/16/32 位 宽 度 的 存 储 器 ， 支 持 little-endian和big-endian模式。最低位逻辑地址规定由EA 管脚输出，EMIF内部会自动根据访问数据的字长，将逻辑 地址作移位调整输出。
EMIF控制寄存器
EMIF 异步读时序
建立时间：从存储器访问周期开始(片选、地址有效)到读/写选通有效之前 触发时间：读/写选通信号从有效到无效 保持时间：从读/写信号无效到该访问周期结束
EMIF 异步写时序
EMIF 异步读时序
序号 1 2 3 4 5 时序参数 tosu toh tsu th td 说明 输出建立时间 输出保持时间 建立时间 保持时间 延迟时间 最小(ns) RS*E-1.7 RH*E-1.7 6.5 1 1.5 7 最大(ns)
RFEN
0 1
DISABLE ENABLE
禁用SDRAM刷新 使能SDRAM刷新 初始化位
INIT
0
1
NO
YES OF(value) OF(value) OF(value)
不起作用
初始化SDRAM 设置SDRAM的tRCD值(单位为EMIF时钟周期数)，TRCD=tRCD/tcyc-1 设置SDRAM的tRP值(单位为EMIF时钟周期数)，TRP=tRP/tcyc-1 设置SDRAM的t 值(单位为EMIF时钟周期数)，TRC=t /t -1
11ROW
12ROW 13ROW
11个行地址引脚(每个逻辑块2048行)
12个行地址引脚(每个逻辑块4096行) 13个行地址引脚(每个逻辑块8192行) SDRAM列数
9COL 8COL 10COL
9个列地址引脚(每行512单元) 8个列地址引脚(每行256单元) 10个列地址引脚(每行1024单元) 刷新使能位，如果不使用SDRAM，确保RFEN=0
CE1空间支持所有的3种存储器接
口。
同步存储器接口提供4
字突发访
问模式。
SDRAM接口更灵活，支持更广
泛的SDRAM配置。
EMIF接口地址
虽然C6000提供32位地址寻址能力，但是经EMIF直接输 出的地址信号只有EA[21:2]。一般情况下，EA2信号对应 逻辑地址A2，但这并不意味着DSP访问外存时只能进行字 (32 bit)或双字(64 bit)的存取。实际上内部32位地址的最低 2～3位经译码后由BEx输出，是能够控制字节访问的。某 些情况下，EA2还可能对应最低位逻辑地址A1或A0
外部存储器读写示例
程序类型：
汇编程序 直接寄存器操作的C语言程序
基于CSL的C语言程序
基于DSP/BIOS的C语言程序
SDRAM 读写示例 示例0601
6.3 异步接口设计
EMIF异步接 口提供了4个 控制信号，这 4个控制信号 可以通过不同 的组合实现与 不同类型异步 器件的无缝接 口(glueless interface)。
设置写操作与写操作之间最小的间隔时钟周期 设置中断读的写操作中，BEx信号要保持的最小时间
设置读操作与写操作之间最小的间隔时钟周期 设置读操作与DEAC/DCAB操作之间最小的间隔时钟周期 设置同一CE空间上两个读操作之间最小的间隔时钟周期 设置SDRAM的tHZP参数 设置SDRAM的tWR参数 设置SDRAM的tRRD参数 设置SDRAM的tRAS参数 设置SDRAM的tCAS参数 设置0表示2个ECLKOUT周期；设置1表示3个ECLKOUT周期
写操作保持时间，写触发之后地址、片选和字节使能信号的时钟周期数
读操作建立时间，读触发之前地址、片选和字节使能信号的时钟周期数 对外部CE空间两次访问的最小时间间距 读操作触发时间 8位异步接口 16位异步接口 32位异步接口 32位SDRAM 32位SBSRAM 8位SDRAM 16位SDRAM 8位SBSRAM 16位SBSRAM 读操作保持时间，读触发之后地址、片选和字节使能信号的时钟周期数
ACTV命令的作用是激活存储器中的相关页，以尽量降低后续访问的延迟。 每次读/写SDRAM中新的一行之前，EMIF会自动发出ACTV命令。
READ 读命令
对SDRAM的突发访问，读取3个数据
WRT 写命令
对SDRAM写3个数据
接口时序的设计
EMIF与SDRAM的接口时序由SDCTL、SDTIM和SDEXT寄存器 控制，如何设置上述时间参数，需要用户去查看具体SDRAM芯 片的器件手册
WRHLD
RDSETUP TA RDSTRB
0-3h
0-Fh 0-3h 0-3Fh 0h 1h 2h 3h
OF(value)
OF(value) OF(value) OF(value) ASYNC8 ASYNC16 ASYNC32 SDRAM32 SBSRAM32 SDRAM8 SDRAM16 SBSRAM8 SBSRAM16 OF(value)
根据DSP器件的不同，EMIF数据总线可以是32位、16位或 8位。
6.1 EMIF接口信号
主要特点是：
系统需要为C67x提供一个外部时
钟。该外部时钟由ECLKIN输入 后会产生EMIF接口的时钟信号 ECLKOUT。
SBSRAM接口、SDRAM接口和
异步接口的信号合并复用。由于 不需要进行后台刷新，系统中允 许同时具有这3种类型的存储器。
MTYPE
FLASH 的读时序
参数 tRC tACC tCE tOE tDF tDF tOEH tOH
描述 70R 读循环时间 地址到输出延迟 芯片使能到输出延迟 输出使能到输出延迟 芯片使能到输出高阻态 输出使能到输出高阻态 输出使能保持时间 读 触发器和数据轮询 70 70 70 30 25 25 0 10 0
6.2 SDRAM接口设计
SRAM是Static Random Access Memory的缩写，中文含义为静态 随机访问存储器，它是一种类型的半导体存储器。“静态”是指只要 不掉电，存储在SRAM中的数据就不会丢失。这一点与DRAM不同， DRAM需要进行周期性的刷新操作。 同时，我们不应将SRAM与只 读存储器(ROM)和Flash Memory相混淆，因为SRAM是一种易失性 存储器，它只有在电源保持连续供应的情况下才能够保持数据。“随 机访问”是指存储器的内容可以任意顺序访问，而不管前一次访问的 是哪一个位置。
MTYPE
4h 8h 9h Ah Bh
RDHLD
0-7
SDCTL寄存器
字段名称
取值
符号常量
说明 SDRAM逻辑块的数量
SDBSZ
0 1 0-3h
2Banks 4Banks
1个逻辑块选择引脚(2个逻辑块) 2个逻辑块选择引脚(4个逻辑块) SDRAM行数
0
SDRSZ 1h 2h 0-3h 0 SDCSZ 1h 2h
DRAM是Dynamic RAM的缩写，中文含义为动态随机存取存储器， 需要不断的刷新，才能保存数据。而且是行列地址复用的，许多都有 页模式。SDRAM：Synchronous DRAM，即数据的读写需要时钟 来同步。 一个是静态的，一个是动态的，静态的是用的双稳态触发器来保存信 息，而动态的是用电子，要不时的刷新来保持。
值 0~1 0~3h
使用说明 设置写操作与读操作之间最小的间隔时钟周期 设置写操作与DEAC/DCAB操作之间最小的间隔时钟周期
WR2WR R2WDQM
RD2WR RD2DEAC RD2RD THZP TWR TRRD TRAS TCL
0~1 0~3h
0~7h 0~3h 0~1 0~3h 0~3h 0~1 0~7h 0~1
8
9 10 11
tosu
toh td tosu
输出建立时间
输出保持时间 延迟时间 输出建立时间
WS*E-1.7
WH*E-1.7 1.5 (WS-1)*E-1.7 7
表中RS为读建立时间，RST为读触发时间，RH为读保持时间，WS为写建立时间，WST为写触发时间， WH为写保持时间，E为ECLKOUT周期
DRAM容量大，SRAM容量小
SDRAM的结构
接口信号与SDRAM配置
对SDRAM的读写，需要依次分别给出行地址(row)和列地 址(column)
SDRAM的控制
EMIF所支持的SDRAM控制命令
命令
DCAB DEAC
功能
Deactivate，关闭所有的存储器，也称为precharge 关闭单个存储体
CLKOUT2输出使能位
wenku.baidu.com
CLK2EN
0 1
DISABLE ENABLE
CLKOUT2输出为高电平 CLKOUT2输出时钟信号
CExCTL寄存器
字段名称 WRSETUP WRSTRB
取值 0-Fh 0-3Fh
符号常量 OF(value) OF(value)
说明(时间单位为时钟周期数) 写操作建立时间，写触发之前地址、片选和字节使能信号的时钟周期数 写操作触发时间
EMIF接口由一组存储器映射的寄存器进行控制与维护， 包括配置各个空间的存储器类型和设置读写时序等。 GBLCTL寄存器完成对整个片外存储空间的公共参数的 设置，CExCTL寄存器分别控制相应存储空间的存储器 类型和接口时序，另外3个SDRAM寄存器负责控制所有 属于SDRAM空间的存储接口情况
CE1CTL控制寄存器
参数 W_SETUP/R_SETUP
说明 读/写建立时间宽度
W_STROBE/R_STROBE 读/写触发时间宽度 W_HOLD/R_HOLD 读写保持时间宽度 异步器件数据总线宽度 MTYPE = 0时选择8位总线 MTYPE = 1时选择16位总线 MTYPE = 2时选择32位总线 配置ASIZE位确定了EM_A和EM_BA引脚的功能
TRCD TRP TRC
0-Fh 0-Fh 0-Fh
SDTIM寄存器
字位名称
值 0-3h
使用说明 控制SDRAM刷新次数
0
XRFR 1h
1次刷新
2次刷新
2h
3h
3次刷新
4次刷新
CNTR
PERIOD
0-FFFh
0-FFFh
当前刷新计数器的数值
设置刷新周期数
SDEXT寄存器
字位名称 WR2RD WR2DEAC
参数 说明 ECLKOUT 时钟周期数
tRC
tRCD tRP tCL
REFR命令到ACTV、MRS或是下一个REFR命令之间的时间
ACTV命令到READ或WRT命令之间的时间 DCAB/DEAC命令到ACTV、MRS、REFR命令之间的时间 SDRAM的CAS延迟时间
TRC+1
TRCD+1 TRP+1 TCL+2
6.1 接口信号与控制寄存器
EMIF(External Memory Interface)外部存储器接口
为DSP芯片与众多外部设备之间提供一种连接方式，EMIF 最常见的用途就是同时连接FLASH和SDRAM。
EMIF性能优良，跟外部SDRAM和异步器件连接时，具有 很大的方便性和灵活性。
tRAS
tRRD tWR tHZP
ACTV命令到DCAB/DEAC命令之间的时间
ACTV 块A到ACTV 块B之间的时间 C6000最后一个输出数据到DCAB/DEAC命令之间的时间 DCAB/DEAC命令到SDRAM输出高阻之间的时间
TRAS+1
TRRD+2 TWR+1 THZP+1
接口时序的设计
ACTV
READ WRT MRS REFR SLFREFR
激活所选的存储体，并选择存储器的某一行
输入起始的列地址，开始读操作 输入起始的列地址，开始写操作 Mode Register Set，设置模式寄存器 Refresh，使用内部地址自动进行周期性刷新 Self-refresh，自刷新模式
ACTV命令
NOHOLD
0 1
DISABLE ENABLE
禁用NOHOLD，HOLDA输出信号应答HOLD输入的请求 使能NOHOLD，忽略HOLD输入的请求 ECLKOUT输出使能位
EKEN
0 1
ECLKOUT输出为低电平 ECLKOUT输出时钟信号(缺省)
CLK1EN
对C6713、C6712C、C6711C该位必须设置为0
GBLCTL寄存器
字段名称
取值
符号常量
说明 HOLD输入位
HOLD
0 1
LOW HIGH
HOLD输入为低，外部器件请求EMIF总线 HOLD输入为高，没有外部总线请求 HOLDA输出位
HOLDA
0 1
LOW HIGH
HOLDA输出为低，外部器件占用EMIF总线 HOLDA输出为高，外部器件未占用EMIF总线 外部NOHOLD使能位
EMIF接口宽度与字节定位
C67x 的 EMIF 可 以 访 问 8/16/32 位 宽 度 的 存 储 器 ， 支 持 little-endian和big-endian模式。最低位逻辑地址规定由EA 管脚输出，EMIF内部会自动根据访问数据的字长，将逻辑 地址作移位调整输出。
EMIF控制寄存器
EMIF 异步读时序
建立时间：从存储器访问周期开始(片选、地址有效)到读/写选通有效之前 触发时间：读/写选通信号从有效到无效 保持时间：从读/写信号无效到该访问周期结束
EMIF 异步写时序
EMIF 异步读时序
序号 1 2 3 4 5 时序参数 tosu toh tsu th td 说明 输出建立时间 输出保持时间 建立时间 保持时间 延迟时间 最小(ns) RS*E-1.7 RH*E-1.7 6.5 1 1.5 7 最大(ns)
RFEN
0 1
DISABLE ENABLE
禁用SDRAM刷新 使能SDRAM刷新 初始化位
INIT
0
1
NO
YES OF(value) OF(value) OF(value)
不起作用
初始化SDRAM 设置SDRAM的tRCD值(单位为EMIF时钟周期数)，TRCD=tRCD/tcyc-1 设置SDRAM的tRP值(单位为EMIF时钟周期数)，TRP=tRP/tcyc-1 设置SDRAM的t 值(单位为EMIF时钟周期数)，TRC=t /t -1
11ROW
12ROW 13ROW
11个行地址引脚(每个逻辑块2048行)
12个行地址引脚(每个逻辑块4096行) 13个行地址引脚(每个逻辑块8192行) SDRAM列数
9COL 8COL 10COL
9个列地址引脚(每行512单元) 8个列地址引脚(每行256单元) 10个列地址引脚(每行1024单元) 刷新使能位，如果不使用SDRAM，确保RFEN=0
CE1空间支持所有的3种存储器接
口。
同步存储器接口提供4
字突发访
问模式。
SDRAM接口更灵活，支持更广
泛的SDRAM配置。
EMIF接口地址
虽然C6000提供32位地址寻址能力，但是经EMIF直接输 出的地址信号只有EA[21:2]。一般情况下，EA2信号对应 逻辑地址A2，但这并不意味着DSP访问外存时只能进行字 (32 bit)或双字(64 bit)的存取。实际上内部32位地址的最低 2～3位经译码后由BEx输出，是能够控制字节访问的。某 些情况下，EA2还可能对应最低位逻辑地址A1或A0
外部存储器读写示例
程序类型：
汇编程序 直接寄存器操作的C语言程序
基于CSL的C语言程序
基于DSP/BIOS的C语言程序
SDRAM 读写示例 示例0601
6.3 异步接口设计
EMIF异步接 口提供了4个 控制信号，这 4个控制信号 可以通过不同 的组合实现与 不同类型异步 器件的无缝接 口(glueless interface)。
设置写操作与写操作之间最小的间隔时钟周期 设置中断读的写操作中，BEx信号要保持的最小时间
设置读操作与写操作之间最小的间隔时钟周期 设置读操作与DEAC/DCAB操作之间最小的间隔时钟周期 设置同一CE空间上两个读操作之间最小的间隔时钟周期 设置SDRAM的tHZP参数 设置SDRAM的tWR参数 设置SDRAM的tRRD参数 设置SDRAM的tRAS参数 设置SDRAM的tCAS参数 设置0表示2个ECLKOUT周期；设置1表示3个ECLKOUT周期
写操作保持时间，写触发之后地址、片选和字节使能信号的时钟周期数
读操作建立时间，读触发之前地址、片选和字节使能信号的时钟周期数 对外部CE空间两次访问的最小时间间距 读操作触发时间 8位异步接口 16位异步接口 32位异步接口 32位SDRAM 32位SBSRAM 8位SDRAM 16位SDRAM 8位SBSRAM 16位SBSRAM 读操作保持时间，读触发之后地址、片选和字节使能信号的时钟周期数
ACTV命令的作用是激活存储器中的相关页，以尽量降低后续访问的延迟。 每次读/写SDRAM中新的一行之前，EMIF会自动发出ACTV命令。
READ 读命令
对SDRAM的突发访问，读取3个数据
WRT 写命令
对SDRAM写3个数据
接口时序的设计
EMIF与SDRAM的接口时序由SDCTL、SDTIM和SDEXT寄存器 控制，如何设置上述时间参数，需要用户去查看具体SDRAM芯 片的器件手册
WRHLD
RDSETUP TA RDSTRB
0-3h
0-Fh 0-3h 0-3Fh 0h 1h 2h 3h
OF(value)
OF(value) OF(value) OF(value) ASYNC8 ASYNC16 ASYNC32 SDRAM32 SBSRAM32 SDRAM8 SDRAM16 SBSRAM8 SBSRAM16 OF(value)
根据DSP器件的不同，EMIF数据总线可以是32位、16位或 8位。
6.1 EMIF接口信号
主要特点是：
系统需要为C67x提供一个外部时
钟。该外部时钟由ECLKIN输入 后会产生EMIF接口的时钟信号 ECLKOUT。
SBSRAM接口、SDRAM接口和
异步接口的信号合并复用。由于 不需要进行后台刷新，系统中允 许同时具有这3种类型的存储器。
MTYPE
FLASH 的读时序
参数 tRC tACC tCE tOE tDF tDF tOEH tOH
描述 70R 读循环时间 地址到输出延迟 芯片使能到输出延迟 输出使能到输出延迟 芯片使能到输出高阻态 输出使能到输出高阻态 输出使能保持时间 读 触发器和数据轮询 70 70 70 30 25 25 0 10 0
6.2 SDRAM接口设计
SRAM是Static Random Access Memory的缩写，中文含义为静态 随机访问存储器，它是一种类型的半导体存储器。“静态”是指只要 不掉电，存储在SRAM中的数据就不会丢失。这一点与DRAM不同， DRAM需要进行周期性的刷新操作。 同时，我们不应将SRAM与只 读存储器(ROM)和Flash Memory相混淆，因为SRAM是一种易失性 存储器，它只有在电源保持连续供应的情况下才能够保持数据。“随 机访问”是指存储器的内容可以任意顺序访问，而不管前一次访问的 是哪一个位置。
MTYPE
4h 8h 9h Ah Bh
RDHLD
0-7
SDCTL寄存器
字段名称
取值
符号常量
说明 SDRAM逻辑块的数量
SDBSZ
0 1 0-3h
2Banks 4Banks
1个逻辑块选择引脚(2个逻辑块) 2个逻辑块选择引脚(4个逻辑块) SDRAM行数
0
SDRSZ 1h 2h 0-3h 0 SDCSZ 1h 2h
DRAM是Dynamic RAM的缩写，中文含义为动态随机存取存储器， 需要不断的刷新，才能保存数据。而且是行列地址复用的，许多都有 页模式。SDRAM：Synchronous DRAM，即数据的读写需要时钟 来同步。 一个是静态的，一个是动态的，静态的是用的双稳态触发器来保存信 息，而动态的是用电子，要不时的刷新来保持。
值 0~1 0~3h
使用说明 设置写操作与读操作之间最小的间隔时钟周期 设置写操作与DEAC/DCAB操作之间最小的间隔时钟周期
WR2WR R2WDQM
RD2WR RD2DEAC RD2RD THZP TWR TRRD TRAS TCL
0~1 0~3h
0~7h 0~3h 0~1 0~3h 0~3h 0~1 0~7h 0~1
8
9 10 11
tosu
toh td tosu
输出建立时间
输出保持时间 延迟时间 输出建立时间
WS*E-1.7
WH*E-1.7 1.5 (WS-1)*E-1.7 7
表中RS为读建立时间，RST为读触发时间，RH为读保持时间，WS为写建立时间，WST为写触发时间， WH为写保持时间，E为ECLKOUT周期
DRAM容量大，SRAM容量小
SDRAM的结构
接口信号与SDRAM配置
对SDRAM的读写，需要依次分别给出行地址(row)和列地 址(column)
SDRAM的控制
EMIF所支持的SDRAM控制命令
命令
DCAB DEAC
功能
Deactivate，关闭所有的存储器，也称为precharge 关闭单个存储体
CLKOUT2输出使能位
wenku.baidu.com
CLK2EN
0 1
DISABLE ENABLE
CLKOUT2输出为高电平 CLKOUT2输出时钟信号
CExCTL寄存器
字段名称 WRSETUP WRSTRB
取值 0-Fh 0-3Fh
符号常量 OF(value) OF(value)
说明(时间单位为时钟周期数) 写操作建立时间，写触发之前地址、片选和字节使能信号的时钟周期数 写操作触发时间
EMIF接口由一组存储器映射的寄存器进行控制与维护， 包括配置各个空间的存储器类型和设置读写时序等。 GBLCTL寄存器完成对整个片外存储空间的公共参数的 设置，CExCTL寄存器分别控制相应存储空间的存储器 类型和接口时序，另外3个SDRAM寄存器负责控制所有 属于SDRAM空间的存储接口情况
CE1CTL控制寄存器
参数 W_SETUP/R_SETUP
说明 读/写建立时间宽度
W_STROBE/R_STROBE 读/写触发时间宽度 W_HOLD/R_HOLD 读写保持时间宽度 异步器件数据总线宽度 MTYPE = 0时选择8位总线 MTYPE = 1时选择16位总线 MTYPE = 2时选择32位总线 配置ASIZE位确定了EM_A和EM_BA引脚的功能
TRCD TRP TRC
0-Fh 0-Fh 0-Fh
SDTIM寄存器
字位名称
值 0-3h
使用说明 控制SDRAM刷新次数
0
XRFR 1h
1次刷新
2次刷新
2h
3h
3次刷新
4次刷新
CNTR
PERIOD
0-FFFh
0-FFFh
当前刷新计数器的数值
设置刷新周期数
SDEXT寄存器
字位名称 WR2RD WR2DEAC
参数 说明 ECLKOUT 时钟周期数
tRC
tRCD tRP tCL
REFR命令到ACTV、MRS或是下一个REFR命令之间的时间
ACTV命令到READ或WRT命令之间的时间 DCAB/DEAC命令到ACTV、MRS、REFR命令之间的时间 SDRAM的CAS延迟时间
TRC+1
TRCD+1 TRP+1 TCL+2