系统级芯片内部SRAM与外部SDRAM组合设计方法

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SDRAM走线仿真

SDRAM走线仿真

SDRAM 信号完整性分析SDRAM在车载视觉核心板布线中是最关键的一环,需要慎重考虑其具体的布线策略。

此部分工作频率高,数据吞吐量大,且容易受到外界环境的干扰,也容易影响到其它电气设备的工作,如果数据传输因此出现错误则可能导致严重后果。

一、SDRAM走线规则设定考MICRON提供的关于SDRAM走线建议并根据实际情况对规则设定如下:1、时钟线、控制线、地址线、数据线进行分组,其中数据线和地址线由于线数较多,又分为几个小组(四位一组);2、设定时钟线、控制线、地址线和数据线的线宽,参考MICRON提供的技术资料,都设定为7mil;3、设定各信号组组内和组间间距,组内保持至少14mil的间距(含与过孔间的间距),组间保持20mil以上的间距;4、相邻两层之间走线尽量保持垂直,减小重合面积,从而减小两线之间的串扰;5、关于去耦电容及SDRAM供电电源引脚走线均采用20mil线宽;6、去耦电容及供电电源脚过孔大小统一设定为内径10mil,外径20mil;二、SDRAM走线仿真规则设定1、驱动时钟的设定驱动时钟根据信号分组中不同信号的工作频率设定不同的驱动时钟周期以及占空比,其中占空比统一设置为50%,地址线组和数据线组的驱动时钟周期统一设定为100MHz,时钟周期也设定为100MHz;2、关于上升沿过冲的设定参考SDRAM 数据手册上关于供电电压和I/O口输入电压的最大电压值(对地4.6V)可以知道允许的最大过冲电压为1.3V,超过该电压很可能导致器件的损坏;3、关于上升沿下冲的设定该值需要参考最小输入高电平电压(2.000V)值,设定为1.3V;4、关于下降沿过冲的设定由于I/O输入最大电压是参考VSS而言,因此也设定为1.3V;5、关于下降沿下冲的设定此处参考SDRAM的IBIS模型中关于阈值电平的电压值1.5V,设定下降沿下冲的最大值为1.5V;6、关于阻抗设定由于DSP和SDRAM的端口特性阻抗皆为50ohm,因此原则上讲应当设定PCB走线的特性阻抗为50ohm,但考虑到电路板的实际情况,设定为40~60ohm;三、布线及仿真中遇见的问题1、关于阻抗匹配的问题由于PCB走线的特征阻抗与其本身的宽度、厚度以及周围的介质有关系,通常带状线和为带线的阻抗也不尽相同,按照目前的PCB层叠结构以及所选用的铜箔的厚度以及填充介质等因素,参考DSP及SDRAM输入输出端口的特征阻抗50ohm,通过软件Polar Si6000计算要使PCB走线的特征阻抗也为50ohm,这需要使线宽约为15.6mil,显然不太合适;考虑降低芯板的厚度来减小走线的宽度,要达到50ohm的特征阻抗,参考欣豐卓群科技(北京)有限公司提供的关于芯板及填充介质的常用厚度,在芯板厚度为4.7mil的情况下,为带线的特性阻抗在线宽为7mil 时能够满足要求;但考虑到电路板是安装在汽车上,汽车会有剧烈的振动,因此如果PCB 板太薄,机械强度很可能不够同时也可能因为产生较大的形变从而使电路板上元器件按损坏导致系统的崩溃,因此拟采用外加匹配电阻的方式来实现阻抗匹配,从而降低反射;2、关于匹配电阻放置位置的问题由于DSP 与SDRAM 之间存在做数据的双向传输,因此严格来说各自都是源端同时也是终端,串联电阻放置在哪段都可以。

sdram pcb 设计规则

sdram pcb 设计规则

sdram pcb 设计规则SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)是一种同步动态随机存取存储器,被广泛应用于计算机和其他电子设备中。

SDRAM PCB (Printed Circuit Board)设计规则是在设计SDRAM模块时需要遵循的一些准则和规范,以确保模块的性能、稳定性和可靠性。

下面是一些与SDRAM PCB设计相关的参考内容:1. PCB布局:- 确保SDRAM芯片和相关元件之间的连接尽可能短,以减少信号传输的延迟。

- 高速信号线应避免过长的走线,并尽量采用直线走线方式,以减少信号的反射和干扰。

- 将SDRAM芯片和电源引脚放置在接近功耗滤波电容的位置,以最大程度地降低功耗线的阻抗。

- 合理规划地面和电源平面,确保它们之间有足够的距离,以减少地平面与电源平面之间的串扰。

2. 信号完整性:- 为时钟信号、地址信号和控制信号提供低阻抗、低噪声的电源电压。

这可以通过增加电源滤波电容和合理布局电源和地线来实现。

- 使用阻抗匹配技术,保持信号走线的阻抗与适配SDRAM的驱动器和终端之间的要求一致。

- 通过添加补偿差分走线、增加差分走线间距、使用扇出缓冲器等措施,减少信号串扰和互相干扰。

3. 电源和地线:- 提供足够的地平面和电源平面,以减少信号回流路径的长度和电磁干扰。

- 采用较大的电源与地引脚走线,以增加电源回流的路径,减小引脚区距离,提高电源稳定性。

- 使用分区式供电和分离式地线布局,以降低供电噪声和信号引起的传导和射频辐射干扰。

4. DDR引脚布局和输形:- DDR (Double Data Rate)是SDRAM的一种改进版本,它有更高的数据传输速率和更复杂的信号分布。

在布局和输形过程中,应遵循DDR的特殊要求,如匹配长度差异、避免信号回流突变等。

5. 噪声控制:- 在PCB设计中使用分离式地线和电源布局可减少地线回流并降低供电噪声。

SDRAM原理和时序

SDRAM原理和时序

SDRAM原理和时序一、SDRAM的原理SDRAM是一种同步存储器,其原理基于DRAM(Dynamic Random Access Memory)的基本操作,但引入了同步时钟信号来协调存储器控制器和CPU之间的数据传输。

SDRAM通过列地址和行地址来定位存储单元,通过同步时钟信号以及清除和预充电周期来确保数据的正确传输。

1.内部构造SDRAM包含了存储芯片、存储地址、数据输入输出接口和控制信号接口等部分。

存储芯片是由存储单元阵列构成,每个存储单元由一个存储电容和一个访问存储单元所需的传输线性组成。

存储地址用于唯一标识每个存储单元,数据输入输出接口用于与CPU进行数据交互,而控制信号接口用于控制SDRAM的操作。

2.读写操作对于读操作,首先需要发送预充电命令,该命令将存储芯片的每个存储单元的存储电容放电,以确保数据的准确读取。

然后,通过行地址和列地址来确定要读取的存储单元,并将数据传输到数据输出接口,最后通过数据输出接口传输给CPU。

对于写操作,首先需要发送预充电命令,然后通过行地址和列地址确定要写入的存储单元。

将数据从CPU传输到数据输入接口,最后将数据写入所选的存储单元。

3.刷新操作由于DRAM存储电容会逐渐失去电荷,因此需要定期进行刷新操作,以确保数据的稳定存储。

刷新操作通常通过发送刷新命令来执行,将所有行依次预充电,然后再次写入存储电容相同数据。

二、SDRAM的时序1. 刷新周期(t_ref)刷新周期是指SDRAM进行刷新操作的时间间隔,通常为64ms。

刷新周期内需要完成所有的刷新操作。

2. 行预充电周期(t_rp)行预充电周期是指从发送预充电命令到可以进一步读取或写入数据之间的时间间隔。

在这个周期内,DRAM的存储单元将被预充电。

3. 行激活周期(t_ras)行激活周期是指发送行激活命令到可以读取或写入数据之间的时间间隔。

在这个周期内,DRAM将被激活,并将所选行的数据传输到I/O线上。

SDRAM存储器特点及编程

SDRAM存储器特点及编程
{
temp[i] = i ;
}
for(i=0; i<=255; i++)
{
WriteToSDRAM(temp[i], i);
}
while (1);
}
常用的RAM分为SRAM(静态RAM)的DRAM(动态RAM)两种类型,以下将介绍这两种RAM的区别,并着重介绍“同步动态RAM(SDRAM)”器件。Blackfin芯片本身提供了与DRAM和SDRAM进行直接接口的解决方案,因此不需要通过编程来实现它们所需的接口时序,而只需对存储器控制器相关的寄存器进行适当配置。这个配置工作一般在初始化代码中完成。
DRAM中存储单元的内部结构如图2所示。
从图2中可以看到在DRAM结构中相对于SRAM多了两个部分:一个是由RAS(行地址脉冲选通器)引脚控制的行地址锁存器(Row Address Latch),另一个是由CAS(列地址脉冲选通器)引脚控制的列地址锁存器(Column Address Latch)。
SDRAM存储器
1概述
随机存取存储器RAM(Random Access Memory)是易失性的存储器,在掉电以后数据即消失,不能够长久保存。但与ROM器件不同的是,它的随机读写速度非常快,写入数据之前也不需要进行擦除,这些特性使它成为嵌入式系统中必不可少的存储设备之一。在嵌入式系统中,通常都将数据区和堆栈区放在RAM中,供快速的读写。
void Init_EBIU(void)
{
*pEBIU_AMBCTL0= 0xfff0fff0;
*pEBIU_AMBCTL1= 0xfff0fff0;
*pEBIU_AMGCTL= 0x000f;
}
void Init_SDRAM(void)

RAM,SRAM,SDRA(讲得很好)

RAM,SRAM,SDRA(讲得很好)

存储原理:为了便于不同层次的读者都能基本的理解本文,所以我先来介绍一下很多用户都知道的东西。

RAM主要的作用就是存储代码和数据供CPU在需要的时候调用。

但是这些数据并不是像用袋子盛米那么简单,更像是图书馆中用有格子的书架存放书籍一样,不但要放进去还要能够在需要的时候准确的调用出来,虽然都是书但是每本书是不同的。

对于RAM等存储器来说也是一样的,虽然存储的都是代表0和1的代码,但是不同的组合就是不同的数据。

让我们重新回到书和书架上来,如果有一个书架上有10行和10列格子(每行和每列都有0-9的编号),有100本书要存放在里面,那么我们使用一个行的编号+一个列的编号就能确定某一本书的位置。

如果已知这本书的编号87,那么我们首先锁定第8行,然后找到第7列就能准确的找到这本书了。

在RAM存储器中也是利用了相似的原理。

现在让我们回到RAM存储器上,对于RAM存储器而言数据总线是用来传入数据或者传出数据的。

因为存储器中的存储空间是如果前面提到的存放图书的书架一样通过一定的规则定义的,所以我们可以通过这个规则来把数据存放到存储器上相应的位置,而进行这种定位的工作就要依靠地址总线来实现了。

对于CPU来说,RAM就象是一条长长的有很多空格的细线,每个空格都有一个唯一的地址与之相对应。

如果CPU想要从RAM中调用数据,它首先需要给地址总线发送地址数据定位要存取的数据,然后等待若干个时钟周期之后,数据总线就会把数据传输给CPU。

下面的示意图可以帮助你很好的理解这个过程。

存储原理上图中的小园点代表RAM中的存储空间,每一个都有一个唯一的地址线同它相连。

当地址解码器接收到地址总线送来的地址数据之后,它会根据这个数据定位CPU想要调用的数据所在的位置,然后数据总线就会把其中的数据传送到CPU。

上面所列举的例子中CPU在一行数据中每次知识存取一个字节的数据,但是在现实世界中是不同的,通常CPU每次需要调用32bit或者是64bit的数据(这是根据不同计算机系统的数据总线的位宽所决定的)。

分析ARM外设flash及SDRAM的地址连接

分析ARM外设flash及SDRAM的地址连接

分析ARM外设flash及SDRAM的地址连接分析ARM外设flash及SDRAM的地址连接先提一下位宽的概念,对于具体器件而言,它的位宽是一定的,所谓位宽,指的是“读/写操作时,最小的数据单元”──别说最小单元是“位”,一般设备上没有单独的“位操作”,修改位时通过把整个字节、字或双字读出来、修改,再回写。

AM29L800BB 这种nor flash位宽是16位。

K4S561632C这种SDRAM位宽是32位。

对于CPU来说,一个地址对应的是一个字节(8位),也就是说CPU的地址线(A0~A20)对应的最小数据单元是字节。

这里需要注意的是,不要把“外设的位宽”和“CPU的位数”这两个概念混淆了。

外设的位宽是读写外设的最小数据单元,CPU位数是CPU可以一次处理的字节数,32位CPU 可以一次处理4字节数据。

好了,相信你也已经发现问题了吧。

既然CPU最小数据单元是8位,flash位宽是16位,那在我们写程序时会特意进行16位操作吗?显然不会,我们写代码时,可不管外设到底是多少位。

这是如何实现的呢?原因在于存储控制器(Memory Controller)这个中间层。

存储控制器根据NOR FLASH的位宽,每次总是读/写16位数据。

以读操作为例:CPU进行8位操作时,它选择其中的8位返回给CPU;CPU进行16位操作时,它直接把这16位数据返回给CPU;CPU进行32位操作时,它发起2次读/写,把结果组合成32位返回给CPU。

现在的连线是:CPU的(ADDR1-ADDR20)接到16位的NOR FLASH (A0-A19),即CPU的ADDR0不接──这说明:不管ADDR0是0还是1,NOR FLASH接收到的地址是一样的。

CPU发出地址0bxxxxxxxxx0、0bxxxxxxxxx1时,NOR FLASH 看到的都是0bxxxxxxxxx,返回给存储控制器的都是同一个16位数据。

再由Memory Controller选择其中的低8位或高8位给CPU。

基础的SDRAM电路设计

基础的SDRAM电路设计

基础的SDRAM电路设计SDRAM(Synchronous Dynamic Random-Access Memory)是一种在计算机中广泛使用的内存类型。

在进行SDRAM电路设计时,需要考虑各种因素,如时钟同步、存储单元和控制器的布局、读写操作的时序等。

一、SDRAM基本原理SDRAM采用存储在内存芯片中的电容来存储数据。

它的读写操作是基于时钟的同步操作,即根据时钟信号在特定时序下进行读取或写入。

同时,SDRAM还包含存储单元、行列选择器、行列译码器和预取队列等功能模块。

二、SDRAM电路设计的主要组成部分(1)存储单元:SDRAM存储单元由一系列存储电容组成,每个存储电容代表一个存储位。

具体的存储位置通常根据行列选择器和行列译码器来确定。

(2)行列选择器:它用来选择要读写的存储单元的位置。

行列选择器根据行地址和列地址生成控制信号,以确定需要读写的存储单元。

(3)行列译码器:它负责将外部的地址信号转换为行地址和列地址。

行列译码器可以根据地址信号的不同位数来决定行地址和列地址的位数。

(4)时钟同步电路:SDRAM读写操作需要基于时钟信号,因此需要设计一个时钟同步电路。

时钟同步电路可以实现有效的读写操作,并确保数据在正确的时刻被写入或读取。

(5)控制器:控制器是SDRAM的主要控制单元,负责整个SDRAM的读写操作。

它与处理器进行通信,接收处理器发送的存储地址和控制信号,然后将这些信号传递给存储单元、行列选择器和行列译码器等模块。

三、SDRAM电路设计的要点与注意事项(1)时序设计:SDRAM的读写操作是基于时钟同步的,因此需要准确控制时序。

时序设计包括时钟频率、读写延迟、刷新间隔等要素,需要遵循SDRAM芯片的规格书。

(2)布局设计:合理的布局可以减少信号传输时的干扰和延迟。

布局设计包括将相关模块放置在接近的物理位置,减少信号传输的距离等。

(3)电源和地引脚设计:SDRAM电路设计需要注意电源和地引脚的布置。

FPGA系统中DRAM,SRAM,SDRAM,FLASH区别(转)

FPGA系统中DRAM,SRAM,SDRAM,FLASH区别(转)

FPGA系统中DRAM,SRAM,SDRAM,FLASH区别(转)⼀般来说这⼏种存储器是⼀个nios系统都具有的,sram的好处是接⼝简单,速度快容易操作,⽤资源也⽐较少;sdram的最⼤好处是容量⼤,当然速度也⽐较快,但是接⼝复杂些,也耗逻辑资源多些;flash是⾮易失性存储器,速度慢。

SRAM、SDRAM都⽤于程序⼯作时保存临时数据和程序,因为在系统调电后,保存在其中的数据都会丢失。

FLASH⽤于系统中保存长期的数据,如:配置信息,程序等。

由于SRAM接⼝电路简单,在⼩系统中常⽤,SDRAM的接⼝相对复杂,需要相应的控制器⽀持,但由于容量⼤、价格便宜、访问速度快,所以常⽤在对内存容量和处理速度要求⾼的应⽤场合,在这种场合中,相应的处理器(CPU)都⾃带有SDRAM控制器。

DRAM是动态存储器(Dynamic RAM)的缩写SDRAM是英⽂SynchronousDRAM的缩写,译成中⽂就是同步动态存储器的意思。

从技术⾓度上讲,同步动态存储器(SDRAM)是在现有的标准动态存储器中加⼊同步控制逻辑(⼀个状态机),利⽤⼀个单⼀的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。

使⽤SDRAM不但能提⾼系统表现,还能简化设计、提供⾼速的数据传输。

在功能上,它类似常规的DRAM,且也需时钟进⾏刷新。

可以说,SDRAM是⼀种改善了结构的增强型DRAM。

⽬前的SDRAM有10ns和8ns什么是DRAM?DRAM(Dynamic RAM): 动态随机存储器。

什么是SDRAM?SDRAM(Synchronous DRAM): 同步动态随机存储器。

⽬前的168线64bit带宽内存基本上都采⽤SDRAM芯⽚,⼯作电压3.3V电压,存取速度⾼达7.5ns,⽽EDO内存最快为15ns。

并将RAM与CPU以相同时钟频率控制,使RAM与CPU外频同步,取消等待时间。

所以其传输速率⽐EDO DRAM更快。

什么是DDR SDRAM?DDR(Double Data Rate)SDRAM。

SDRAM原理(强烈推荐)

SDRAM原理(强烈推荐)

提到内存,相信大家都不陌生,几乎所有的计算机系统中都有它的身影,按照内存的工作原理划分,可将内存分为RAM和ROM两大类。

RAM(Random Access Memory)存储器又称随机存取存储器,存储的内容可通过指令随机读写访问,RAM中的数据在掉电时会丢失;ROM(Read Only Memory)存储器又称只读存储器,只能从中读取信息而不能任意写信息。

ROM具有掉电后数据可保持不变的优点。

RAM和ROM两大类下面又可分很多小类,如下图所示:♦SRAM简介 SRAM即Static RAM,也就是静态随机存取存储器,按照制造工艺可分为NMOS SRAM、CMOS SRAM和双极型SRAM(用的是TFT)。

SRAM的基本存储单元是数字锁存器,只要系统不掉电,它就会无限期地保持记忆状态。

掉电时,存储数据会丢失。

并且SRAM的行列地址线是分开的(DRAM的行列地址线是复用的)。

SRAM地特点是读写速度极快,在快速读取和刷新时能够保持数据地完整性,并且非常省电。

所以在一些高速和高可靠性要求电路中,基本上是SRAM地天下,如CPU的Cache。

但是SRAM的存储单元电路结构非常复杂,它内部采用的是双稳态电路的形式来存储数据,制作一个bit 存储位通常需要6个MOS管(4个MOS管组成两个交叉耦合反相器,用来锁存数据,另外2个用于对读写操作过程的控制)。

由于SRAM的复杂电路结构,使得成本要比DRAM高很多,而且其集成度低,很难做成大容量,一般只有几十KByte到几百KByte的容量,最大也就几MByte。

上图为6个NMOS构成的基本SRAM存储单元,Xi和Yj为字线;I/O为数据输入/输出端;R/W为读/写控制端。

当R/W=0时,进行写操作;当R/W=1时,进行读操作。

图中红色虚线框中的T1、T2、T3、T4、T5、T6六个NMOS管构成一个基本的存储单元。

T1、T3和T2、T4两个反相器交叉耦合构成触发器。

STM32在RAM中调试的方法

STM32在RAM中调试的方法

STM32在RAM中调试的方法STM32是一款由意法半导体(STMicroelectronics)生产的微控制器系列,广泛用于嵌入式系统开发。

在开发和调试STM32应用程序时,有时候需要在RAM中进行调试。

本文将介绍一些在STM32中进行RAM调试的方法。

1.使用内部SRAM调试:STM32微控制器通常有一些内部静态RAM(SRAM)。

这些SRAM通常分为多个片段,可以通过调整内存映射寄存器来选择将哪个片段映射到内部地址空间。

在调试时,可以将调试代码和数据加载到SRAM中进行调试。

使用内部SRAM进行调试的好处是速度较快,因为访问SRAM通常比访问其他存储器(如Flash)速度更快。

另外,SRAM还具有可擦写的特性,可以随时更新调试代码和数据,而不需要重新编程Flash。

2.使用外部SDRAM调试:对于一些高性能应用,内部SRAM的容量可能有限。

在这种情况下,可以使用外部SDRAM进行调试。

使用外部SDRAM进行调试的好处是可以获得更大的内存容量,可以存储更多的调试代码和数据。

然而,与内部SRAM相比,访问外部SDRAM的速度较慢,并且还可能涉及到更多的硬件连接和配置。

在使用外部SDRAM进行调试时,需要确保正确配置SDRAM控制器和内存映射寄存器,以便正确访问和使用SDRAM。

3.使用外部串行接口调试:在一些情况下,如果外部SDRAM不可用或不适用于特定应用,可以使用外部串行接口(如SPI或I2C)连接额外的串行RAM进行调试。

使用外部串行接口进行调试的好处是可以灵活地连接不同类型和容量的RAM,以满足特定的调试需求。

然而,与SRAM和SDRAM相比,外部串行RAM的速度通常更慢,因此可能会影响调试效率。

4.使用仿真器调试:在STM32开发中,通常会使用配套的仿真器来进行调试。

仿真器连接到目标硬件上的调试接口上,可以提供强大的调试功能。

仿真器通常具有对RAM的直接访问能力,可以读取和写入RAM中的数据,以实现对程序状态的实时监控和调试。

SDRAM布线规则

SDRAM布线规则

SDRAM布线规则SDRAM布线规则SDRAM接口电路和PCB布线很多人对内存布线感到迷茫,找不到切入点,不知如何下手,其实高速硬件设计的主要任务就是与干扰做斗争,内存布线也不例外。

可以这样考虑:内存是做什么用的呢?是用来存储数据的,写入1读出1,写入0读出0,即保证数据访问正确。

那么,在什么情况会导致数据访问错误呢?"1、判决错误,0判成1,1判成0。

可能参考电平不准(为什么不准?信号线内阻造成的压降),也可能是加性干扰,或者阻抗不匹配引起信号畸变。

2、时序错误,不满足建立/保持时间,或者采样点相位错误,不在有效信号位置上。

触发器需要维持一段时间的能量供给才能正常工作,这个时间就是建立/保持时间。

那么只要解决好这两个问题,保证内存正确访问,你的内存电路就设计成功了。

有了这个指导思想,内存布线就可以按部就班地完成。

不过,不同的RAM类型,虽然目标都是避免判决和时序错误,但实现方法因工作模式不同而有较大差异。

高速系统一般采用低压信号,电压低,摆幅小,容易提高速度,降低功耗,但这给布线带来了困难,因为低压信号功率受信号线内阻影响大,是电压平方关系,所以要尽量减少内阻,比如使用电平面,多打孔,缩短走线距离,高压传输在终点用电阻分压出较低电压的信号等。

SDRAM、DDR-I、DDR-II、DDR-III信号电压一个比一个低,越来越不容易做稳定。

电源供给也要注意,如果能量供给不足,内存不会稳定工作。

下面先介绍一下时钟同步电路的类型,然后分析具体芯片的类型。

源同步就是指时钟选通信号clk伴随发送数据一起由驱动芯片发送。

公共时钟同步是指在数据的传输过程中,总线上的驱动端和接收端共享同一个时钟源,在同一个时钟缓冲器(clock buffer)发出同相时钟的作用下,完成数据的发送和接收。

公共时钟同步,将同一个时钟信号用时钟分配器分成2路,一路接发送器,一路接接收器。

在时钟上升沿发送数据,在下一个周期的上升沿采样接收。

用于SRAM接口转SDRAM接口的电路及转换方法[发明专利]

用于SRAM接口转SDRAM接口的电路及转换方法[发明专利]

专利名称:用于SRAM接口转SDRAM接口的电路及转换方法专利类型:发明专利
发明人:石武
申请号:CN200810200129.1
申请日:20080919
公开号:CN101364428A
公开日:
20090211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种用于SRAM接口转SDRAM接口的电路和转换方法,该转换电路包括CPU、CPLD和SDRAM芯片,CPU包括一个SRAM接口,该SRAM接口的WE、RE、CS、ADDR端分别与CPLD的相应信号端相连,CPU的数据信号端DATA与SDRAM芯片的数据信号端DATA相连。

CPLD的列地址锁存信号RAS、行地址锁存信号CAS、第二写控制端WE2、块地址信号端BANK、第二地址信号端ADDR2、时钟使能信号CKE分别与所述SDRAM芯片的相应信号端相连。

本发明应用在手持终端当中,SRAM接口转成SDRAM接口,CPU可以通过SRAM总线接口对SDRAM进行读、写等操作。

申请人:嘉兴闻泰通讯科技有限公司
地址:314006 浙江省嘉兴市中环南路北侧经二路西
国籍:CN
代理机构:上海新天专利代理有限公司
代理人:王敏杰
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SDRAM电路设计详解

SDRAM电路设计详解

SDRAM电路设计详解介绍SDRAM电路设计之前先了解下SDRAM的寻址原理。

SDRAM内部是一个存储阵列,可以把它想象成一个表格,和表格的检索原理一样,先指定行,再指定列,就可以准确找到所需要的存储单元,这是内存芯片寻址的基本原理,这个表格称为逻辑Bank。

由于技术、成本等原因,不可能只做一个全容量的Bank,而且由于SDRAM工作原理限制,单一的Bank会造成非常严重的寻址冲突,大幅降低内存效率,所以在SDRAM内部分割成多个Bank,目前的SDRAM基本都是4个Bank。

存储阵列示意如图1所示:图1SDRAM存储阵列示意图图2SDRA M引脚配置方案图2是S3C2440A手册提供的SDRAM bank地址的配置方案,维护系统使用的SDRAM是HY57V561620FTP-H,它的规格是4*4M*16bit(使用两片是为了配置成32位的总线宽度),BANK大小是4M*16=64MB,总线宽度是32位,器件大小是4*BANK大小=256Mb,寄存器配置就是(4M*16*4B)*2,根据图2可知,SDRAM 上的BANK地址引脚(BA[1:0])与S3C2440的A[25:24]相连。

图3 S3C2440A控制地址总线连接图3是寄存器控制地址总线连接方式,我们使用2片SDRAM配置成32位的总线宽度,所以SDRAM上的A[12:0]接到S3C2440的A[14:2]引脚。

具体的SDRAM电路连接如图4所示:图4SDRAM电路连接图SDRAM的地址引脚是复用的,在读写SDRAM存储单元时,操作过程是将读写地址分两次输入到芯片中,每一次由同一组地址线送入,两次送入到芯片上去的地址分别称为行地址和列地址,它们被锁存到芯片内部的行地址锁存器和列地址锁存器。

下面是该芯片的部分信号说明:nSRAS:SDRAM行地址选通信号nSCAS:SDRAM列地址选通信号nSCS:SDRAM芯片选择信号(选用Bank6作为sdram空间,也可以选择Bank7)nWBE[3:0]:SDRAM数据屏蔽信号SCLK0[1]:SDRAM时钟信号SCKE:SDRAM时钟允许信号LDATA[0:31]:32位数据信号LADDR[2:14]:行列地址线LADDR[25:24]:bank选择线。

NOR,SRAM,SDRAM,NAND结构和容量计算

NOR,SRAM,SDRAM,NAND结构和容量计算

NOR flash,NAND flash,SDRAM结构和容量分析1.NOR flash结构和容量分析例如:HY29LV160 。

引脚分别如图:HY29LV160 有20根地址线,16位的数据线。

所以:容量=220(地址线)X16(数据位数)bit=1MX16bit=1MX2B=2MB2.SRAM简单介绍SRAM是英文Static RAM的缩写,它是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。

SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。

而DRAM(Dynamic Random Access Memory)每隔一段时间,要刷新充电一次,否则内部的数据即会消失,因此SRAM具有较高的性能,但是SRAM也有它的缺点,即它的集成度较低,相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积,但是SRAM却需要很大的体积,且功耗较大。

所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积。

SRAM一种是置于CPU与主存间的高速缓存,它有两种规格:一种是固定在主板上的高速缓存(Cache Memory );另一种是插在卡槽上的COAST(Cache On A Stick)扩充用的高速缓存,另外在CMOS芯片1468l8的电路里,它的内部也有较小容量的128字节SRAM,存储我们所设置的配置数据。

还有为了加速CPU内部数据的传送,自80486CPU起,在CPU的内部也设计有高速缓存,故在Pentium CPU就有所谓的L1 Cache(一级高速缓存)和L2Cache(二级高速缓存)的名词,一般L1 Cache是内建在CPU的内部,L2 Cache是设计在CPU的外部,但是Pentium Pro把L1和L2 Cache同时设计在CPU的内部,故Pentium Pro的体积较大。

最新的Pentium II 又把L2 Cache移至CPU内核之外的黑盒子里。

SRAM显然速度快,不需要刷新的操作,但是也有另外的缺点,就是价格高,体积大,所以在主板上还不能作为用量较大的主存。

零基础学FPGA (二十三) SDR SDRAM(架构篇)

零基础学FPGA (二十三) SDR SDRAM(架构篇)

零基础学FPGA (二十三)SDR SDRAM(架构篇)今日我们来讲的是SDRAM的架构以及设计,这也是小墨第一次接触架构,也谈不上给大家讲,就是把我理解的当做一个笔记共享给大家,有什么错误也请乐观指正,究竟我也是没有教师教,也是自己试探的,难免有些不合理的地方。

一、SDRAM 工作部分1、上电初始化我们先来看第一部分,上电初始化。

上电初始化我们知道,上电之后我们需要等待200us的稳定期,这段时光我们可以用一个定时器来计数,这没什么问题,然后进入的是预充电部分,这个时候,预充电的时候,sdram_cmd模块会检测此时的初始化状态机的状态,若处于预充电状态,那么sdram_cmd模块向SDRAM发指令,详细指令sdram的datasheet 里面有,发的是一个precharge,即预充电,发完指令之后,需要等待一段时光,来确保这个指令被SDRAM捕捉,这等待的时光,特权教师用的方式我觉得很好用一个宏定义,当计数器计数到相应的时光后,预充电完成参数置位即end_trp 置位,下面的使用也是一样,即当时始化状态机进入预充电状态i_pre时,计数器开启,开头计数,计数完成,也就是预充电结束的时候,计数器复位,这个复位的控制,可以用case语句来检测初始化状态机的状态,在相应的状态赋予相应的复位与置位接下来是8个自刷新,操作和预充电一样到了模式寄存器的配置阶段,我们需要选定L_bank,以及SDRAM工作模式的配置,当sdram_cmd模块检测到初始化状态机到达模式寄存器配置阶段时,我们的给SDRAM的sdram_bank端口赋相应的值,并且设置地址当时始化结束的时候,标记位init_done置位,告知工作状态机,初始化状态机已经结束,进入工作状态。

下面是我用word做的上电初始化的状态转移图2、自刷新初始化结束之后,SDRAM为了防止数据走失,要举行自刷新,上一篇文章已经讲过了,刷新2^12行需要64ms,也就是每15us刷新一行,也就是我们需要每15us发送一次自刷新哀求给SDRAM工作状态机,状态机一旦检测到自刷新哀求信号,就告知sdram工作模块,然后工作模块就向SDRAM发送自刷新指令,即CMD_A_PEF下面是自刷新的状态转移图3、读写状态初始化结束以后,SDRAM就处于工作状态,每15us举行一次自刷新,这个时候,假如想要读或写数据的话,即向工作状态机sdram_work_FSM 发送读写哀求,假如是读哀求,那么工作状态机进入行有效状态,也即激活状态w_active,此时,sdram_cmd模块会发送行有效指令,即CMD_ACTIVEA同时,我们需要将我们的12位行地址送给我们的sdram地址总线sdram_addr,然后便是一个等待时光段,TRCD,这个时光段里我们是不需要做什么工作的,只需等待TRCD结束TRCD结束的时候,工作状态机进入读状态,此时,我们需要发送列地址选中我们的存储单元,并告知sdram_cmd模块发送读指令,这个过程是读指令和列地址同时发送的。

双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现的开题报告

双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现的开题报告

双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现的开题报告【摘要】随着计算机技术的不断发展,SDRAM技术被广泛应用于计算机系统的存储控制中。

本文将介绍一种双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现。

首先,本文介绍了SDRAM的基本原理和特点,然后分析了双通道SDRAM存储控制模块的设计要求和实现方法。

在此基础上,本文给出了双通道SDRAM存储控制模块的详细设计方案,并对其进行了验证和实现。

最后,本文分析了双通道SDRAM存储控制模块的性能和应用前景。

【关键词】SDRAM; 存储控制; 双通道; 设计; 实现【引言】随着计算机技术的不断发展,SDRAM技术被广泛应用于计算机系统的存储控制中。

而在一些高性能计算机系统中,为了满足系统的高速读写需求,通常需要使用双通道SDRAM存储控制模块。

双通道SDRAM存储控制模块可以同时访问两个SDRAM存储器,有效提高了系统读写效率。

本文将介绍一种双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现。

首先,本文将介绍SDRAM的基本原理和特点,然后分析双通道SDRAM存储控制模块的设计要求和实现方法。

在此基础上,本文给出了双通道SDRAM 存储控制模块的详细设计方案,并对其进行了验证和实现。

最后,本文分析了双通道SDRAM存储控制模块的性能和应用前景。

【SDRAM的基本原理和特点】SDRAM全称同步动态随机存取存储器,是一种基于同步时钟工作的动态随机存取存储器。

与传统的DRAM相比,SDRAM尤其具有以下几个特点:(1)SDRAM内部有一个控制器,可以通过同步控制命令来访问存储数据。

(2)SDRAM具有“页模式”和“突发模式”的工作方式,可以大幅提高存取效率。

(3)SDRAM支持多通道工作,可以同时从多个通道读取数据。

【双通道SDRAM存储控制模块的设计要求和实现方法】双通道SDRAM存储控制模块是一个复杂的系统,需要满足以下几个设计要求:(1)支持多通道SDRAM存储器的读写访问(2)支持数据的并行存取,以提高系统的读写效率(3)可靠性高,能够避免数据的错位和数据冲突等问题。

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系统级芯片内部SRAM与外部SDRAM组合设计方法
上网时间 : 2003年12月14日
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很多系统级芯片带有内部存储器,它具有速度快功耗低的优点,但容量却不是很大,因此需要和外部存储器结合起来使用.本文介绍如何配置系统以使片上SRAM和片外SDRAM一起构成一个连续的存储空间,达到比单独使用S DRAM时等待时间更短且功耗更低的目的.
LH79520是一种具有较高集成度的系统级芯片,可广泛用于多种便携式设备.该芯片带有32KB片上SRAM,可用作LCD显示器的片上帧缓存器.但不幸的是,32KB对多数彩色显示器存储容量太小,例如一个320×240 8位像素显示器需要75KB存储空间.尽管如此,由于片上存储器速度快,功耗也比SDRAM小很多,所以把片上SRAM作为大型帧缓冲器的一个部分还是有意义的.
LH79520内部有一个ARM720T核,该内核包含存储器管理单元(MMU),可以区分物理存储器地址和虚拟存储器地址.如果ARM720T的MMU处于工作状态,处理器将执行虚拟存储器地址的代码,虚拟地址可映射到完全不同的物理地址.初看之下,将SRAM与SDRAM合并的任务像是MMU的工作,但遗憾的是MMU只为处理器内核进行地址转化,像彩色LCD控制器(CLCDC)之类的DMA外设不是ARM720T内核的一部分,所以DMA外设只能使用物理地址.为了把片上SRAM和SDRAM组合成一个相连的物理地址空间,必须利用LH79520的REMAP功能和片上SRAM的地址映射特性.
复位后LH79520的内存映象如图1最左列所示.将LH79520的复位、状态和功率控制器(RCPC)中的REMAP寄存器设定为0b10后,程序会把片上SRAM移到紧挨着SDRAM存储器的位置.由于片上SRAM只有32KB,这样在片上SRA M最后地址0x00007FFF和SDRAM第一个地址0x20000000之间会有一个很大的空隙.
地址映射反映了在具体器件上,程序访问最后一个物理地址存储器时会发生什么情况.当REMAP等于0b10时,32 KB片上SRAM物理地址范围为0x00000000~0x00007FFF,片上SRAM地址总线只有15位.如果代码想进入地址为0 x00008000的存储器,那么SRAM地址总线0位到14位为0,而第15位应该为1,但却不会出现这种情况因为没
有第16条地址线.所以进入0x00008000实际上是进入地址为0x00000000的存储器,于是在0x00000000~0x1FF FFFFFF范围里,地址重复使得片上SRAM每隔32KB就会在地址空间里有一个映射(图2).
所以,要从片上SRAM和SDRAM上创建一个75KB帧缓冲器就要把CLCDC上格帧缓冲器设定在0x1FFF8000地址上,于是帧缓冲器范围将从0x1FFF8000~0x2000ABFF.
多数LH79520应用需要从虚拟地址0x00000000开始放置异常矢量,由于REMAP寄存器已经设定为0b10,所以从0x00000000开始的物理地址空间已经被第一个32KB或帧缓冲器所占有.如果系统中断速率很高,程序将会受益于使用片上SRAM进行异常处理.对这类系统,只要把开始地址在CLCDC的片上帧缓冲器设定到内部存储器并跟随所有异常处理代码地址,如果异常处理代码有1KB,就将CLCDC帧缓冲器开始代码设定为0x1FFF8400.
另一方面,由于LH79520从虚拟地址取回指令,因此不必保存帧缓冲器应用所需要的空间异常向量.MMU允许把任何需要的内存放在虚拟地址0x00000000处,例如可以把4KB的SDRAM映射到虚拟地址0x00000000上,并把异常矢量拷贝到新的虚拟地址.当然,还得用MMU来给帧缓冲器创建一个相邻的虚拟存储空间.假如有快速图形库,则对MMU编程时应该使帧缓冲器虚拟内存空间作为高速缓存,而不是写缓冲器,这样能够减少帧缓冲器更新的等待时间.。

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