SDRAM的調(diào)試總結(jié)

1 概述

實驗平臺： JZ2440

CPU： S3C2440

SDRAM型號： EM63A165TS-6G

2 SDRAM的一些基本概念

2.1 引腳分配

2.2 引腳描述

A0-A12 ：地址線

DQ0-DQ15 ：數(shù)據(jù)線

LDQM、UDQM ：數(shù)據(jù)屏蔽控制

BA0-BA1 ：L-BANK地址線

CLK ：時鐘

CKE ：時鐘使能

CS# ：片選

WE# ：寫使能

CAS# ：列地址選通脈沖

RAS# ：行地址選通脈沖

VSS、VSSQ ：地

VDD、VDDQ ：電源

2.3 內(nèi)部框圖

2.4 基本概念

初始化完成之后，想要對一個L-BANK的陣列進行尋址，需要經(jīng)過片選、選擇L-BANK、激活對應的行，選擇對應的列并發(fā)送讀寫命令，完成對應操作。

2.4.1 行(Row)有效

確定要操作的行，使之處于激活(Active)狀態(tài)；行有效操作與片選、L-BANK地址同時進行。

2.4.2 列(Column)尋址

行有效后，經(jīng)過一定的時間間隔后[Trcd(RAS to CAS Delay)]，進行列尋址操作，確定要操作的存儲單元；列尋址與讀寫命令同時進行。

2.4.3 數(shù)據(jù)輸出（讀）

從CAS與讀取命令發(fā)出，到第一筆數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線上，有一段時間間隔，這個時間間隔成為[Tcl(CAS Latency，CAS潛伏期)]；從數(shù)據(jù)總線上有數(shù)據(jù)輸出之前的一個上升沿開始，數(shù)據(jù)已被觸發(fā)，經(jīng)過一定的驅(qū)動時間，最終被傳向數(shù)據(jù)總線上，這段驅(qū)動時間，被稱為[Tac(Access Time from CLK，時鐘出發(fā)后的訪問時間)]，每個數(shù)據(jù)讀取時，都有Tac，包括連續(xù)讀取，只是在第一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，就開始了第二個數(shù)據(jù)的Tac。

2.4.4 數(shù)據(jù)輸入（寫）

數(shù)據(jù)寫入也是在Trcd之后進行，數(shù)據(jù)與CAS同時發(fā)送，即寫入延時為0，但是為了保證數(shù)據(jù)的寫入可靠，都會留出足夠的寫入、校正時間[Twr(Write Recovery Time)]，這個操作也被稱作寫回(Write Back)；注意，預充電與寫操作不能同時進行，并且在寫操作完成后，等待Twr的時間間隔，才能執(zhí)行預充電操作。

2.4.5 突發(fā)（Burst）

突發(fā)是指同一行中，相鄰的存儲單元連續(xù)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g，連續(xù)傳輸所涉及的存儲單元（列）的量，就是突發(fā)長度(Burst Length, BL)；只要起始列地址和突發(fā)長度，內(nèi)存就會依次地自動對后面相應數(shù)量的存儲單元進行讀寫操作，而不需要控制器連續(xù)地提供列地址。

Full Page突發(fā)傳輸：L-BANK里，對某一行中所有存儲單元按順序連續(xù)傳輸。

順序傳輸：從指定起始單元開始，按順序傳輸。

交錯傳輸：按照指定規(guī)則，進行數(shù)據(jù)傳輸。

2.4.6 預充電（Precharge）

L-BANK關閉現(xiàn)有工作行，準備打開新行的操作，就是預充電操作。實際上，預充電就是對工作行中所有存儲單元進行數(shù)據(jù)重寫，并對行地址進行復位，以準備新行的工作。地址線A10控制著讀寫之后，是否進行自動預充電操作。

在發(fā)出預充電命令之后，要經(jīng)過一定時間才能發(fā)送行有效命令打開新的工作行，這段時間為[Trp(Precharge command period)，預充電有效周期]。

2.4.7 刷新（Refresh）

刷新的意義在于保存數(shù)據(jù)。在刷新過程中，所有L-BANK都停止工作，所有的工作命令只能等待而無法執(zhí)行，刷新完成后，才會重新進入工作狀態(tài)。

刷新分為兩種：自動刷新（Auto Refresh, AR）和自刷新（Self Refresh, SR）。

自動刷新：在正常工作狀態(tài)下，芯片周而復始地自動刷新，以保存臨時存儲地數(shù)據(jù)。

自刷新：在休眠狀態(tài)下（在發(fā)出AR命令后，使CKE置于無效狀態(tài)，重新使能CKE可退出），芯片內(nèi)部自動刷新，以保證數(shù)據(jù)不丟失。

2.4.8 刷新與預充電地區(qū)別

預充電是對一個或所有L-BANK中的一個工作行進行重寫操作，是不定期的；刷新是對所有行進行重寫操作，以保留那些久久未被重寫的存儲單元的數(shù)據(jù)。

2.4.9 數(shù)據(jù)掩碼

屏蔽不需要的數(shù)據(jù)。在讀取數(shù)據(jù)時，DQM發(fā)出，兩個時鐘周期后生效；在數(shù)據(jù)寫入時，DQM立即生效。

2.4.10 幾種讀取時可能出現(xiàn)的情形

a、頁命中（PH, Page Hit）

要尋址的行與L-BANK是空閑的，直接發(fā)送行有效，再發(fā)送列尋址，即可完成讀寫操作。

b、頁快速命中（PFH, Page Fast Hit）

要尋址的行正好是前一個操作的工作行，即尋址的行已處于選通有效狀態(tài)，可以直接發(fā)送列尋址，即可完成讀寫操作。

c、頁錯失（PM, Page Miss）

要尋址的行所在的L-BANK中已經(jīng)有一個激活的工作行（尋址沖突），這時必須先對激活的工作行進行預充電操作，關閉激活的行，再對新行發(fā)送行有效，頁尋址，才能完成讀寫操作。

交錯式內(nèi)存控制：一個L-BANK進行工作時，對下一個要工作的L-BANK進行預充電操作。

3 EM63A165TS

3.1 時序

模式寄存器位映射關系

3.3 突發(fā)訪問規(guī)則

3.4 AC特性

4 S3C2440芯片配置說明

4.1 原理圖說明

這是一種兩個16位位寬的SDRAM芯片拼接成一個32位位寬的模組接法。

注意，A0連接CPU的哪根地址線，是由模組的數(shù)據(jù)位寬決定的。由于CPU是按字節(jié)尋址的，而SDRAM模組是按字尋址的，所以應該進行地址轉(zhuǎn)換。

4.2 寄存器設置（clocks = 10ns）

4.2.1 BWSCON

說明

[27]

0：把對應的引腳映射為寫字節(jié)使能，該位的作用是，對寫入數(shù)據(jù)，屏蔽不需要寫入的字節(jié)，實現(xiàn)單個字節(jié)寫操作。

1：把對應的引腳映射為字節(jié)使能，該位的作用是，對讀入數(shù)據(jù)，屏蔽不需要讀取的字節(jié)，實現(xiàn)單個字節(jié)讀操作。

[26]

如果CPU速度遠遠大于SDRAM速度，當CPU向SDRAM發(fā)送讀取命令時，SDRAM未能及時準備好數(shù)據(jù)，可以使能該位，設置等待，保證能讀到數(shù)據(jù)。

4.2.2 BANKCON6

4.2.3 REFRESH

4.2.4 BANKSIZE

4.2.5 MRSRB6

5 參考文檔

《S3C2440用戶手冊》

《EM63A165TS Datasheet》

《高手進階——高級內(nèi)存技術指南》

《嵌入式Linux開發(fā)完全手冊》