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SDRAM 工作原理详解

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发表于 2020-7-12 21:17 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 jacky401 于 2020-8-30 20:59 编辑 ( V4 V7 @0 [1 p' K% c

3 {  O  c1 e# _  \, p7 O6 H+ V
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化+ s3 f7 c6 l/ I/ @; V
2.2 行激活( R4 M0 I2 |) b4 I. L4 k: L* r
2.3 列读写
. S" t/ Q5 w7 z5 v8 t* m 2.4 数据输出(读); T3 }* f+ i) u$ X
2.5 数据输入(写)5 Y6 S0 B- {' H! g8 R
2.6 突发长度
+ }- [8 C4 P# a4 H2 l" ` 2.7 预充电
) E# o1 {% |! ~ 2.8 刷新- A' d  ]; Q( i
2.9 数据掩码

" E0 Y$ B# M+ n2 _- R6 s# q
3 硬件设计; ?  \# E' c: G( `! k
4 参考资料

) z  m& A7 H* [  D1 P+ f
9 h) u( g; D) h( d* w6 {

, M: L1 M7 S7 |& z2 D- ?4 M
! `1 C7 ~  Y- T4 t9 I
SDRAM 工作原理详解
1 w) m" ]( f0 R: {: n" a7 b1 I
/ S2 H: Q  D/ L
  SDRAM是一种可以指定任意地址进行读写的存储器,它具有存储容量大,读写速度快的特点,同时价格也相对低廉。因此,SDRAM常作为缓存,应用于数据存储量大,以及速度要求较高的场合,如复杂嵌入式设备的存储器等。

3 b. y: ]1 G9 d' l1 L+ Q1 v1 a1 SDRAM简介
  SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory),同步动态随机存储器。同步是指内存工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储,而是自由指定地址进行数据读写。
  SDRAM具有空间存储量大、读写速度快、价格相对便宜等优点。然而由于SDRAM内部利用电容来存储数据,为保证数据不丢失,需要持续对各存储电容进行刷新操作;同时在读写过程中需要考虑行列管理、各种操作延时等,由此导致了其控制逻辑复杂的特点。
  SDRAM的内部是一个存储阵列,你可以把它想象成一张表格。我们在向这个表格中写入数据的时候,需要先指定一个行(Row),再指定一个列(Column),就可以准确地找到所需要的“单元格”,这就是SDRAM寻址的基本原理。如图所示:
& P: q- i6 b( l2 O; O

# Y! S% e" g7 o
图1 SDRAM寻址原理
; H4 ?0 Y# g& I! F) H' }7 G
  图中的“单元格”就是SDRAM存储芯片中的存储单元,而这个“表格”(存储阵列)我们称之为L-Bank。通常SDRAM的存储空间被划分为4个L-Bank,在寻址时需要先指定其中一个L-Bank,然后在这个选定的L-Bank中选择相应的行与列进行寻址(寻址就是指定存储单元地址的过程)。
  对SDRAM的读写是针对存储单元进行的,对SDRAM来说一个存储单元的容量等于数据总线的位宽,单位是bit。那么SDRAM芯片的总存储容量我们就可以通过下面的公式计算出来:
    SDRAM总存储容量 = L-Bank的数量×行数×列数×存储单元的容量

; }9 s/ H; r7 o3 U/ J+ R
  SDRAM存储数据是利用了电容的充放电特性以及能够保持电荷的能力。一个大小为1bit的存储单元的结构如下图所示,它主要由行列选通三极管,存储电容,刷新放大器组成。行地址与列地址选通使得存储电容与数据线导通,从而可进行放电(读取)与充电(写入)操作。

9 q- v9 c2 N+ Z8 A  c/ q

- z) f$ i. R, b! A) ^) q' p/ p
图2 SDRAM存储单元结构示意图
9 t; `1 }8 E, U# ]3 W0 v5 ]! E$ X
# f4 g2 z6 v& {8 ]
  下图为SDRAM的功能框图,SDRAM内部有一个逻辑控制单元,并且有一个模式寄存器为其提供控制参数。SDRAM接收外部输入的控制命令,并在逻辑控制单元的控制下进行寻址、读写、刷新、预充电等操作。

" P; X- c7 o# G3 I# i. n
$ G/ B7 l$ H1 y# g# d( V7 f
图3 SDRAM功能框图

& @& B4 R) M8 ?: O) T4 p2 q2 P2 SDRAM工作原理
- F7 C2 S# k' E1 k) Z# c/ G* u
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    很好的入门资料,谢谢分享
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