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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 & d' I1 U) G7 l+ k* H
  I$ u+ {5 t2 @' ~2 {. c+ w: G
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化
1 f- z2 z/ f2 C 2.2 行激活# m; R2 P. o6 N; d" {& ^! C9 W# ^
2.3 列读写
8 Z# y1 D# S' U# L3 {0 i" f" t' A: c' | 2.4 数据输出(读): [, d4 d0 N9 k
2.5 数据输入(写)
' W$ v( A0 o3 V 2.6 突发长度
" x: M) g0 G* }9 P$ l, z5 { 2.7 预充电. x/ r) S; o: h6 @! N
2.8 刷新; @. f5 c, `/ d2 Q
2.9 数据掩码
& T8 D6 z8 |0 ~2 m7 C0 g( I3 n
3 硬件设计
2 H6 L" `' |. J4 y; b4 参考资料
/ V* t! V  u- v/ y
* R/ j1 q7 S- A$ t
1 X/ E+ `# f" x( B( z$ |; Z  ]1 Q) D9 {
$ C4 r' S  N8 h  o. }
! j2 n5 `& b9 x4 r; [+ w
SDRAM 工作原理详解
+ c8 |) L" X# f+ A2 u
& G* m5 E/ {: ]9 I% G6 K* [' D
  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。
: C: q* [( `" X6 \1 m3 q1 ^6 g
1 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:

* @( x1 R, q* ]. U
( P! q: T  R' ~: w, Y
图1 SDRAM寻址原理
* G/ [5 M9 \8 [* k3 R
  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
( J8 E- a$ `0 E/ [
  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。

( j- k% S+ X/ ?* d+ o
- V7 P, d+ P$ A: |5 o! X" Z
图2 SDRAM存储单元结构示意图
: A, }/ j  v; _) \: _; Y
2 A* H! p+ T9 t6 y  a
  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。
- i8 L/ b/ Q, }) R6 q! N

: F6 K: b6 c' r/ ]8 [
图3 SDRAM功能框图

- \/ l0 y$ E) X0 ]* I  {, _* W2 SDRAM工作原理
6 L5 P3 G! R. `& H6 l4 C$ M
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  • TA的每日心情

    2023-2-2 15:01
  • 签到天数: 52 天

    [LV.5]常住居民I

    推荐
    发表于 2022-10-8 17:03 | 只看该作者
    学习学习                                             
    / c  r+ x. O" y: f" w1 p% m8 T9 q; t) w1 M- L

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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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    6#
    发表于 2020-7-12 22:55 | 只看该作者
    学习一下

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  • TA的每日心情

    2020-6-21 15:40
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    [LV.5]常住居民I

    7#
    发表于 2020-7-13 00:39 | 只看该作者
    1111111111111111

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    8#
    发表于 2020-7-13 08:54 | 只看该作者
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    2021-10-13 15:32
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    [LV.6]常住居民II

    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
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    11#
    发表于 2020-7-13 09:22 | 只看该作者
    感谢分享,学习一下+ Q  U4 d1 r" f' l/ W: _  E* e) q

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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!
  • TA的每日心情

    2023-2-15 15:24
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    13#
    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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    14#
    发表于 2020-7-13 09:47 | 只看该作者
    学习一下,感谢分享
    2 K' l2 w2 K( B2 K! d  v) }
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    [LV.1]初来乍到

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    早上起来充个电; ]3 y$ H4 D0 M# ]
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    [LV.9]以坛为家II

    16#
    发表于 2020-7-13 10:35 | 只看该作者
    感谢分享,学习一下

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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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