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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
% y0 }% i7 }1 x* S) p4 b
6 j6 t$ |. q; d5 D' }  l
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化* R* H* i5 |2 n
2.2 行激活
  b+ Q+ m; v9 B, i 2.3 列读写
" O& m# f1 ~& {# ^- {3 n( R" R 2.4 数据输出(读)
/ i7 _( ]! d5 i 2.5 数据输入(写)# W/ B- ^9 [( T& W+ D: [
2.6 突发长度
0 Z  W4 k4 {9 H 2.7 预充电+ @) B4 a- P2 ~  l
2.8 刷新  h* a  O9 f2 a# ^- [0 }& M5 H. w  r
2.9 数据掩码
3 \- ~3 b" O5 [5 C5 W* B! |
3 硬件设计
3 `" W6 S! B5 C9 W4 参考资料
1 I' Q. }/ l* Y7 v3 L: i3 _7 k
. V! o" S! T) U8 [7 d, r7 D
- J6 ], k$ Q) L5 Y. U, v
) t' ~0 O! d) Z4 B* t7 e# e: E
SDRAM 工作原理详解
  @% M/ d2 T! J" x% l/ J1 d$ T7 J

; l: g( X  I) O! W* G4 L3 Y. Z! R
  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。

! J/ y- Z8 J6 \1 c& O' B1 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:

3 @8 N; u: x4 K8 e: X8 j, f; P( }

* ~1 `: R+ o! I7 Z6 M+ e
图1 SDRAM寻址原理
# }1 L  S* o& q: T' Y
  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

; B# ^' I( G, w
  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。
0 I" }( i/ [6 X  W
) E, x+ C9 @: t3 E* }! j
图2 SDRAM存储单元结构示意图 ) p6 c7 m- Z9 g) ]' K! H6 w0 p

4 m  ~/ I' q' t* [* Z6 r5 O3 L+ J
  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。

/ }& g1 d6 t! m9 ?# K, ~

7 ]$ U" S+ _3 P5 G- i! \" ]. m
图3 SDRAM功能框图

2 c- b' Z( }1 T3 `8 ^' x3 X" W2 SDRAM工作原理

+ y5 g: N3 u5 J. H# m
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  • TA的每日心情

    2023-2-2 15:01
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    推荐
    发表于 2022-10-8 17:03 | 只看该作者
    学习学习                                             
    ' f; q$ I+ l/ L. o6 Z  S+ Q8 B3 m) ]3 ^# n/ M! B

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    发表于 2020-10-15 14:54 | 只看该作者
    学习学习              

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    发表于 2020-7-12 22:55 | 只看该作者
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    2020-6-21 15:40
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    [LV.5]常住居民I

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    发表于 2020-7-13 00:39 | 只看该作者
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    10#
    发表于 2020-7-13 09:19 来自手机 | 只看该作者
    很好的入门资料,谢谢分享
  • TA的每日心情
    开心
    2020-6-4 15:58
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    11#
    发表于 2020-7-13 09:22 | 只看该作者
    感谢分享,学习一下
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    12#
    发表于 2020-7-13 09:24 | 只看该作者
    多谢分享实用知识!
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    发表于 2020-7-13 09:33 | 只看该作者
    感谢分享,学习学习!

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    学习一下,感谢分享6 p( t7 s9 I: \8 n0 N+ f
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    17#
    发表于 2020-7-13 10:36 | 只看该作者
    感谢jacky老师分享!!!
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