第4章 存储器接口电路设计

(2)可用 语言来编写，向addr地 可用C语言来编写 可用 语言来编写， 地 址单元写入数据data和从 和从addr地址单 址单元写入数据 和从 地址单 元读出数据。 元读出数据。
#define _WR(addr,data) *((U16 *)(addr<<1))=(U16)data
#define _RD(addr)
4.2.5 只读存储器ROM
• 掩膜ROM
PROM一次性编程的只读存储器
EPROM可擦除可编程的只读存储器 可擦除可编程的只读存储器
4.2.6 Flash 存储器接口
F1ash闪速存储器又称快擦型存储器，它是在 闪速存储器又称快擦型存储器， 闪速存储器又称快擦型存储器 EPROM和EEPROM工艺基础上产生的种新型的、具有性 工艺基础上产生的种新型的、 能价格比更好、可靠性更高的可擦写非易失性存储器。 能价格比更好、可靠性更高的可擦写非易失性存储器。 Flash按内部构架和实现技术可以分为AND、NAND、 按内部构架和实现技术可以分为 、 、 NOR等几种，目前以NOR Flash和NAND Flash为主流。 等几种， 为主流。 NOR的特点是：芯片内执行，即应用程序可以不必 的特点是： 的特点是 芯片内执行， 内运行； 把代码读到系统RAM中而直接在Flash内运行；传输效率 很高， ～ 的小容量时具有很高的成本效益， 很高，在1～16MB的小容量时具有很高的成本效益，但 是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 NAND的特点是：极高的单元密度，可以达到高存 的特点是： 的特点是 极高的单元密度， 储密度；写入和擦除的速度也很快， 储密度；写入和擦除的速度也很快，但NAND需要特殊 的系统接口来串行地存取数据。 的系统接口来串行地存取数据。对NAND的管理比较复 杂。
和复位等命令 和复位等命令
• BooT FLASH 电路及编程 -------29LV160TE芯片 芯片 擦除
29LV160TE芯片具有 种擦除方式 整片擦除、 芯片具有3种擦除方式 整片擦除、 芯片具有 种擦除方式:整片擦除 扇区擦除和 扇区擦除和快擦除 扇区 擦除
： RESET( ); //芯片复位 芯片复位 _WR(0x555,0xaa); _WR(0x2aa,0x55); _WR(0x555,0x80); _WR(0x555,0xaa); _WR(0x2aa,0x55); _WR(BADDR2WADDR(targetAddr),0x30); _WAIT( ); //等待擦除结束 等待擦除结束 _RESET( ); //芯片复位 芯片复位 ：
同步动态存储器SDRAM KM416S4020B芯片 同步动态存储器 芯片 •SDRAM全称是同步动态随机存储器（Synchronous 全称是同步动态随机存储器 Dynamic Random Access Memory)。 •SDRAM集成度高 存储容量大 读/写速度快 经 集成度高,存储容量大 写速度快,经 集成度高 存储容量大,读 写速度快 常用其作为主存储器。 常用其作为主存储器。 •SDRAM类型的存储器芯片有许多，其中 类型的存储器芯片有许多， 类型的存储器芯片有许多 KM416S4020B系列是一种容量为1M×16bit×4bank × × 的SDRAM。其工作电压为 。其工作电压为3.3V，支持自动刷新 ， （Auto-Refresh）和自刷新（Self- Refresh）。 ）和自刷新（ ）
编程写入 • BooT FLASH 电路及编程 -------编程写入
int _WAIT(void) //检测 检测DQ6输出是否停止翻转 检测 输出是否停止翻转 { volatile U16 flashStatus,old; old=*((volatile U16 *)0x0); while(1) { flashStatus=*((volatile U16 *)0x0); if( (old&0x40) == (flashStatus&0xFra Baidu bibliotek0)) break; if( flashStatus&0x20 ) //测试超时标志位 测试超时标志位DQ5 测试超时标志位 { old=*((volatile U16 *)0x0);
( *((U16 *)(addr<<1)) )
• BooT FLASH 电路及编程 -------29LV160TE芯片擦除 芯片擦除
HY29LV160是HYUNDAI公司生产的 是 公司生产的Flash存储 公司生产的 存储 操作编程命令包括读 擦除、 器。HY29LV160操作编程命令包括读、擦除、编程
4.3 S3C44B0X存储系统实例 存储系统实例
系统中， 在EV44B0II系统中，使用 系统中 使用Bank0上的一 上的一 片1MB×16位的FLASH（29LV160TE）存 × 位 （ ） 储器来放置系统BIOS，系统上电以后，PC 储器来放置系统 ，系统上电以后， 指针自动指向Bank0的第一个单元，开始进 的第一个单元， 指针自动指向 的第一个单元 行系统自举。使用Bank6上的一片 上的一片4MB×16 行系统自举。使用 上的一片 × 位的SDRAM（KM416S4020B）存储器来存 位的 （ ） 放用户应用程序。 放用户应用程序。
内部结构
引脚
HY29LV160操作编程命令包 操作编程命令包 等命令， 括读、擦除、编程和复位等命令， 擦除、 如表4-3 所示。 所示。 如表
状态查询---包括 个状态位 数据查询位DQ7、 状态查询 包括3个状态位 数据查询位 包括 个状态位,数据查询位 、 翻转位DQ6和超时状态位 和超时状态位DQ5。 翻转位 和超时状态位 。 数据查询位DQ7。正在执行内部编程操 ① 数据查询位 。 作时，任何读DQ7的操作将得到真实数据的取反 作时，任何读 的操作将得到真实数据的取反 一旦编程操作结束， 为真实的数据。 值。一旦编程操作结束，DQ7为真实的数据。 为真实的数据 翻转位DQ6。在内部编程或擦除操作过 ② 翻转位 。 程中，读取DQ6将得到 或0，即所得的 将得到1或 ，即所得的DQ6在1 程中，读取 将得到 在 之间变化。 和0之间变化。当内部编程或擦除操作结束后， 之间变化 当内部编程或擦除操作结束后， DQ6位的值不再变化。 位的值不再变化。 位的值不再变化 超时状态位DQ5。内部编程或擦除过程超 ③超时状态位 。 过芯片内部规定的时限， 过芯片内部规定的时限，则DQ5为1，否则为 。 为 ，否则为0。
2. NOR Flash型存储芯片 29LV160TE
HY29LV160是HYUNDAI公司生产的 是 公司生产的Flash存储器， 存储器， 公司生产的 存储器 主要特点有 其主要特点有： (1) 3V单电源供电，可使内部产生高电压进行编程 单电源供电， 单电源供电 和擦除操作； 和擦除操作； (2) 支持 支持JEDEC单电源 单电源Flash存储器标准和 存储器标准和CFMI 单电源 存储器标准和 （Common Flash Memory Interface）特性； ）特性； (3) 只需向其命令寄存器写入标准的微处理器指令， 只需向其命令寄存器写入标准的微处理器指令， 具体编程、擦除操作由内部嵌入的算法实现， 具体编程、擦除操作由内部嵌入的算法实现，并且可 以通过查询特定的引脚或数据线监控操作是否完成； 以通过查询特定的引脚或数据线监控操作是否完成； (4) 可以对任一扇区进行读、写或擦除操作 ，而不 可以对任一扇区进行读、写或擦除操作， 影响其它部分的数据。 影响其它部分的数据
• BooT FLASH 电路及编程 -------编程写入 编程写入
int F29LV160_ProgFlash(U32 realAddr,U16 data) { volatile U16 *tempPt; int temp,count=0; tempPt=(volatile U16 *)realAddr; _WR(0x555,0xaa); _WR(0x2aa,0x55); _WR(0x555,0xa0); 判断写入是否完成的 *tempPt=data; _WAIT()的过程 的过程 return _WAIT( ); }
4.2.3 静态随机存取存储器 静态随机存取存储器SRAM
• 1.静态RAM基本单元电路
2114 RAM芯片的结构示意图
A3 A4 A5 A6 A7 A8
I / O1 I / O2 数据 I / O3 I / O4 控制 列选择 行 选 择 . . . . . . VCC GND 64× 64存储矩阵
4.2 半导体存储器
• 半导体存储器分类
半导体存储芯片结构
• 1．半导体存储芯片的基本结构 ．
2．半导体存储芯片的译码驱动方式 ．
16×1字节线选法芯片结构。用一根字选择线， × 字节线选法芯片结构 用一根字选择线， 字节线选法芯片结构。 直接选中一个存储单元的各位
1 K×1位重合法结构。只要用 根选 位重合法结构。 × 位重合法结构 只要用64根选 择线(X、 两个方向各 两个方向各32根 ， 择线 、Y两个方向各 根)，便可选择 32×32矩阵中的任一位 . × 矩阵中的任一位
2. 编程 (1) 存储器读 写的汇编语言代码。 存储器读/写的汇编语言代码 写的汇编语言代码。 使用汇编语言向0x0c010000存储单 使用汇编语言向 存储单 元写一个字、 元写一个字、半字和字节或者从 0x0c010000存储单元读取一个字、 存储单元读取一个字、 存储单元读取一个字 半字、字节。 半字、字节。
4.3.1 SDRAM存储器接口及编程
• 1. 电路
SDRAM由MCU专用 由 专用SDRAM片 专用 片 选信号nSCS0/nGCS6选通，地址 选通， 选信号 选通 空间为0x0C000000～0x0C800000。 ～ SDRAM分成 个Bank，每 分成4个 ， SDRAM有16位数据宽度， 位数据宽度， 有 位数据宽度 个Bank的容量为1M×l6位。 的容量为 × SDRAM的A0引脚接到决定， 的 引脚接到决定， Bank的地址由 的地址由BAl、BAO决定 的地址由 、 S3C44B0X的A1地址线上， 的 地址线上， 00对应 对应Bank0，01对应 对应Bankl， 对应 ， 地址线上， 对应 即ADDR[12:1]同A[11:0]对应 对应 10对应 对应Bank2，11对应 对应Bank3 ， 对应 ，同 对应 BA1、 接到A22和A21引脚上。 引脚上。 接到 和 引脚上 连接 、BA0接到
. . . . . . 输入 列 I/O 电路
A0 A2 A1 A9 CS WE
Intel 2114外特性示意图
4.2.4 动态随机存取存储器DRAM
• 1.动态RAM的基本单元电路
单管动态DRAM 4116芯片
• 16 K×1位的存储芯片 × 位的存储芯片
读时序
读时序
• 动态 动态RAM的刷新。刷新的过程 的刷新。 的刷新 实质上是先将原有信息读出， 实质上是先将原有信息读出，再 由刷新放大器形成原信息并重新 写入的再生过程 • 通常有三种方式刷新：集中刷 通常有三种方式刷新： 分散刷新和异步刷新。 新、分散刷新和异步刷新
RWramtest: ldr r2,=0x0c010000 ldr r3,=0x55aa55aa str r3,[r2] /*将一个字0x55aa55aa写入地址0x0c010000处*/ ldr r3,[r2] /*从地址0x0c10000处读取一个字*/ ldr r2,=0x0c010000 ldrh r3,[r2] /*从地址0x0c010000处读取一个半字*/ strh r3,[r2],#2 /*地址加2后，半字*/ ldr r2,=0xc010000 ldrb r3,[r2] /*从地址0xc010000处读取一字节*/ strb r3,[r2],#1 /*地址加1后，向该地址写入一字节*/
第4章 存储器接口电路设计及 章 编程
（1）存储器的分类、存储结构 ）存储器的分类、 （2）半导体存储器 2） （3）SRAM和DRAM ） 和 （4）只读存储器 ）只读存储器ROM （5）Flash 存储器接口及编程 ） （6）SDRAM存储器接口及编程 ） 存储器接口及编程
4.1 存储器概述 存储器的层次结构