SDRAM介紹

同步動態隨機存儲器（SDRAM）特點：

同步：memory工作時需要同步時鐘

動態：存儲陣列需要不斷刷新

隨機：自由指定地址讀寫數據

容量大價格便宜

SDRAM存儲結構

SDRAM支持多BANK，通過指定BANK號，行地址，列地址找到目標存儲單元。

圖1 存儲結構

? ?

SDRAM信號線

SDRAM內部框圖

如下以W9825G6KH內部框圖舉例：

圖2 W9825G6KH框圖

1時鐘控制

2命令控制

3地址控制

4存儲陣列，4個BANK

5數據

SDRAM常用命令表

SDRAM通過信號線上的不同狀態來產生各種命令。

表1 SDRAM命令表

?

注意：L=Low Level H=High Level X=don't Care A10=H表示Precharge all bank，A10=L表示Precharge選擇的BANK

No-Operation 表示選中當前設備，當前沒有操作。

Bank/Row active 在對SDRAM進行讀寫時，需要先激活對應的bank和行，該命令用于選擇一個bank的一行進行激活，以便接下來進行讀寫訪問。

Read 激活的行有效之后，對列地址進行尋址，讀出數據。

Write 激活的行有效之后，對列地址進行尋址，寫入數據。

Precharge 預充電命令，在某一行上的讀寫完成之后，關閉現有的行，準備激活新行。

Refresh 刷新命令，SDRAM需要不斷的刷新操作才能保存數據，根據SDRAM設備參數按照固定周期進行刷新。

Load Mode Register 加載模式寄存器，修改SDRAM設備的功能參數，burst模式，latency等。

圖3 mode register

? ?

SDRAM Power On Sequence

圖4 SDRAM Power On

AT32 SDRAM控制器

SDRAM控制器主要特點如下：

同時支持兩個SDRAM設備

支持8位/16位數據總線寬度

支持13位行地址，11位列地址（最大可以支持4x16Mx16bit=128MB）

支持4個內部Bank

支持word/half word/byte訪問

支持Burst Read，有6x32bit讀FIFO緩存

SDRAM時鐘支持HCLK/2, HCLK/3, HCLK/4

支持低功耗模式（自刷新模式，掉電模式）

地址映射

圖5 SDRAM地址映射

?

SDRAM Device1起始地址：0xC0000000 SDRAM Device2起始地址：0xD0000000

I/O引腳配置

表2 SDRAM IO引腳列表

使用SDRAM IO引腳初始化如下，可根據具體使用引腳進行修改：

SDRAM讀寫時序

寫SDRAM時序

讀SDRAM時序

? ?

SDRAM配置

通過配置寄存器SDRAM_CTRLx來設置SDRAM設備的容量，訪問方式等，詳細信息可參考RM。此寄存器包括如下配置：（W9825G6KH作為示例）

行地址/列地址配置

?

行地址和列地址根據SDRAM設備地址位數進行配置，如下示例：

數據總線寬度

?

根據SDRAM設備支持數據總線寬度進行配置，如下示例支持16bit數據寬度：

內部區塊個數

?

SDRAM設備支持內部bank個數：

列地址選通延遲（CAS）

?

SDRAM設備支持延遲：

寫保護配置（WRP）

如果配置了寫保護，在寫SDRAM設備時會參數Bus error。

XMC_SDCLK時鐘分頻（CLKDIV）

BSTR（連續讀）

RD（讀延時）

配置代碼例程：

? ?

SDRAM時序參數配置

要正常使用SDRAM設備，需要正確配置此部分的實現參數，此參數可在SDRAM設備的datasheet中找到對應值。

配置寄存器SDRAM_TMx：

TMRD（加載模式寄存器到激活延遲）

TXSR（退出自刷新延遲）

TRAS（自刷新周期）

TRC（刷新命令到激活命令延遲）

TWR（寫命令到預充電命令延遲）

TRP（預充電到激活命令延遲）

TRCD（行激活到列延遲）

例TRCD：最小18ns，SDRAM時鐘144MHz，一個SDRAM時鐘大約為7ns，因此TRCD至少要配置為延遲3個SDRAM時鐘周期。 例TWR：SDRAM設備要求2個SDRAM時鐘，因此配置為2

SDRAM設備對時序要求：（W9825G6KH作為示例）

配置代碼例程：

? ?

SDRAM啟動序列配置

Clock enable時鐘使能

預充電

設置刷新計數器

計算方法：counter=（SDRAM resfresh period / number of rows）-20；

刷新速率=64ms/8K=7.8125us； counter=7.8125us*144MHz–20=1105；

自動刷新

加載模式寄存器

SDRAM例程

SDRAM Basic 此例程配置SDRAM設備之后，對SDRAM設備進行讀寫操作，并判斷讀寫數據是否正確，包括如下步驟：

GPIO初始化

SDRAM配置

SDRAM啟動序列

SDRAM讀寫訪問

?

SDRAM DMA

此例程配置SDRAM設備之后，使用對SDRAM設備進行讀寫操作，并判斷讀寫數據是否正確，包括如下步驟：

GPIO初始化（同SDRAM Basic）

SDRAM配置（同SDRAM Basic）

SDRAM啟動序列（同SDRAM Basic）

SDRAN DMA讀寫

? ? ?

審核編輯：湯梓紅