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基于EPM1240的SDRAM控制器的設(shè)計

作者: 時間:2012-02-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:的讀寫邏輯復(fù)雜,最高時鐘頻率達(dá)100 MHz以上,普通單片機無法實現(xiàn)復(fù)雜的控制操作,復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD具有編程方便,集成度高,速度快,價格低等優(yōu)點。因此選用CPLD接口控制模塊,簡化主機對SDRAM的讀寫控制。通過CPLD的SDRAM接口,可以在STM系列、ARM系列、STC系列等單片機和DSP等微處理器的外部連接SDRAM,增加系統(tǒng)的存儲空間。
關(guān)鍵詞:SDRAM;接口;Verilog;CPLD

數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)是現(xiàn)代信號處理的基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軟件無線電、瞬態(tài)信號測試等領(lǐng)域。隨著信息科學(xué)的飛速發(fā)展,人們面臨的信號處理任務(wù)越來越繁重,對數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的要求也越來越高。近年來復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programable Logic Dev ice,CPLD)由于其靈活性、更強的適應(yīng)性及可重構(gòu)性,結(jié)合同步動態(tài)隨機訪問存儲器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM)的高速、大容量、價格優(yōu)勢,在設(shè)計高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時受到了廣泛的關(guān)注。SDRAM(同步動態(tài)隨機訪問存儲器)具有價格低廉、密度高、數(shù)據(jù)讀寫速度快的優(yōu)點,從而成為數(shù)據(jù)緩存的首選存儲介質(zhì)。

1 SDRAM的基本操作
SDRAM稱為同步動態(tài)隨機存儲器,同步是指其時鐘頻率與CPU前端總線的系統(tǒng)時鐘頻率相同,SDRAM可以使所有的輸入輸出信號保持與系統(tǒng)時鐘同步,并且內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn);動態(tài)是指存儲陣列需要不斷刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失;隨機是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲,而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。由于SDRAM為了提高存儲容量,采用硅片電容來存儲信息,隨著時間的推移,必須給電容重新充電和刷新來保持電容里的數(shù)據(jù)信息。
在對SDRAM進(jìn)行存取數(shù)據(jù)操作之前,首先要對其初始化,即設(shè)置SDRAM的普通模式寄存器和擴展模式寄存器,確定SDRAM的工作方式,這些設(shè)置包括突發(fā)長度、突發(fā)類型、CAS潛伏期和工作模式的設(shè)置。在SDRAM芯片內(nèi)部有一個邏輯控制單元,并且有一個模式寄存器為其提供控制參數(shù)。因此,每次開機時SDRAM都要先對這個控制邏輯核心進(jìn)行初始化。初始化過程如圖1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161059.htm

a.jpg


1.1 模式寄存器的設(shè)置
Mode Register Set:模式寄存器設(shè)置,是指對SDRAM的工作方式做一定義,對寄存器的設(shè)置,可以在每次系統(tǒng)啟動時,也可以在每次存取之間進(jìn)行,當(dāng)SDRAM掉電時,系統(tǒng)重新啟動后必須重寫模式寄存器。其空間安排如下表1所示:

b.jpg


Burst Length:決定當(dāng)接受到一個讀寫信號時可以讀取的最大的列數(shù)目,對于連續(xù)讀取模式,其值可以為1,2,4,8或整頁(full page),當(dāng)為隔行讀取模式是,其值為1,2,4,8。
Burst Type:決定讀取模式為連續(xù)方式還是隔行方式。
CAS Latency:決定當(dāng)一個讀信號有效到第一個數(shù)值在數(shù)據(jù)線上有效時之間的間隔延遲時間,延遲時間可以設(shè)定為1,2或3個時鐘周期。例如:如果延遲時間為m,讀信號在n時刻有效,那么數(shù)據(jù)將在第m+n個時鐘信號有效,如果相應(yīng)的讀取時間適合的話,而在m+n-1時刻數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)。
Operation Mode:A7-A8表示操作的模式。
Write Burst Mode:當(dāng)A9=0時,有A0-A2決定的Burst Length適合于讀和寫兩種操作。而當(dāng)A9=1時,Write只能讀取單一的單元,而不能支持塊操作。
Reserved:A10,A11是保留位,為以后的擴展使用。


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