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SDRAM 學習筆記(一)

  前面幾篇部落格已經講到了關于0V7725的相關驅動問題,那麼OV7725驅動成功之後,設定OV7725輸出RGB565格式,那麼對于640x480x16,那麼若是選用FIFO,應該設定為位寬16bit,存儲深度為30萬,但是這樣是不現實的。是以采用存儲深度更大的SDRAM來實作資料的緩存。

  要麼對于SDRAM的學習資料,筆者列舉以下幾篇文檔供大家學習。

SDRAM 學習筆記(一)
SDRAM 學習筆記(一)
SDRAM 學習筆記(一)

  當然還有之前各位大神寫的部落格,都可以進行參考,這裡不一一列舉。

  本篇部落格先整體介紹SDRAM,以及SDRAM的重要知識點。

  1.基礎知識

  SDRAM(synchronous dynamic random access memory),同步動态随機存儲器。同步也就是與CPU前端總線的系統時鐘頻率相同,并且内部指令的發送與資料的傳輸都是以它為基準。動态是SDRAM是電容陣列,需要不斷的充放電,不斷重新整理資料保證資料不丢失,是以SDRAM有個重要參數,就是重新整理頻率。

  我們可以把SDRAM想象成一個表格,若要寫入某一個單元,則需指定行位址和列位址,如下圖21.1所示,整個由行列組成的塊,稱之為L-Bank,大部分的SDRAM都是基于4個L-Bank設計的,也就是有4張這樣的表格。尋址流程,先是指定L-Bank的位址,再進行指定行位址,然後再指定列位址尋址單元,其中每個單元可以放置8/16/32位的資料。

SDRAM 學習筆記(一)

  筆者常用的是hynix(海思)的SDRAM晶片,如下圖。基于hynix的其他其他型号操作時序都是一樣的,隻不過存儲容量改變。時鐘頻率以及其他參數改變,這個之後會提及到。

SDRAM 學習筆記(一)
SDRAM 學習筆記(一)

  由上圖可以看出,有四個分區,每一個分區是由行和列激活信号,并通過行和列的預解碼實作行和列的鎖定,其中位址緩存器賦予位址寄存器,用來産生行和列的預解碼,以及模式寄存器,模式寄存器用來控制寫入的方式。狀态機部分是産生控制邏輯,功能和仲裁器一樣,SDRAM的實施其實也是利用了DMA的原理,CPU隻需給仲裁邏輯發送相應的指令,會将資料從一個地方搬運到另一個地方。

  是以整個SDRAM部分,應該包括邏輯控制單元,位址寄存器,資料寄存器,在時序控制中,還有一個指令解碼器,CPU就是通過這個通道來實作指令的互動,來操作記憶體條的。SDRAM中還有模式寄存器,這個決定SDRAM是否能夠讀寫操作的成敗。

2. PCB設計注意事項

  SDRAM在制作PCB時,為了保證在高頻下正常工作,首先應該處理好電源引腳的退耦電容,退耦電容的layout與FPGA電源引腳一樣,在PCB設計時盡可能的靠近電源引腳,以最大限度地濾除紋波,提高SDRAM驅動電源的品質。

  SDRAM時鐘信号:由于SDRAM的工作頻率較高,為避免傳輸效應,同時避免對其他信号産生幹擾,在時鐘線的布線時應盡可能采用地線隔離,縮短PCB上面的走線長度。

  SDRAM控制信号:由于是高速并行操作,控制線在layout時盡可能地等長,以最大限度地保證時序信号的同步性。

  如果對SDRAM的時鐘,時序要求比較高,則在重要的控制線上面,加33Ω電阻來消除幹擾。這個主要是降低信号邊沿的跳變速率。

  SDRAM盡可能地遠離電源,晶振,使用者接口等幹擾比較大的電路子產品

  SDRAM走線即使沒有嚴格的走等長線,隻要走線不是太長,都沒有太大關系。

SDRAM 學習筆記(一)

   上圖是筆者經常采用的一種方案,其中引腳15和19如果不采用掩模處理的話,可以直接接地。

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