外部存储器接口

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。
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
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
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
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
CLKOUT2输出使能位
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
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
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
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)
GBLCTL寄存器
字段名称
取值
பைடு நூலகம்
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
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
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

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

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
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
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

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。
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
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
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
MTYPE
FLASH 的读时序