SDRAM學(xué)習(xí)筆記

1.SDRAM的burst mode：SDRAM是一種命令型動作的設(shè)備，就算讀寫資料只有一個也要先下命令才可以用，為了增加工作效率，就產(chǎn)生了一種傳送一個命令，寫多個數(shù)據(jù)的模式，這就是burst mode。
burst mode是一種利用內(nèi)部列地址發(fā)生器來工作的高速讀寫模式，只要設(shè)置最開始的列地址，后面的地址就可以通過內(nèi)部的列地址發(fā)生器來自動生成。

2.為什么要做precharge動作？ 關(guān)閉正在作用的SDRAM bank，算是一種結(jié)束命令，后面可以下新的命令。我想這是和SDRAM內(nèi)部管理有關(guān)。(這是從網(wǎng)上查到的，感覺不夠詳細，也不太理解)

3.自動刷新功能？動態(tài)存儲器（Dynamic RAM）都存在刷新問題。這里主要采用自動刷新方式，每隔一段時間向SDRAM發(fā)一條刷新命令。

4.SDRAM的地址線:在我們一般用的什么SRAM啊，PSRAM啊，RAM啊，一般而言都是有多少根地址線，然后可以算出尋址空間，比如有11根地址線，那尋址空間就是2的11次方減1。但是SDRAM是分列地址和行地址的，行、列地址線是復(fù)用的，所以有時候我們看到說尋址空間有多大多大，但是看看地址線怎么就那么幾根啊，呵呵。SDRAM一般還有2根BANK的線，分成4個BANK，在有的處理器的SDRAM控制模塊中，這兩根線可能映射到地址線的某兩根去。一般芯片常按照以下方式寫芯片的配置，比如4Meg x 4 x 16，那這個芯片就是256Mbits。其中16指數(shù)據(jù)線是16根，中間一個4是只分4個BANK， 每個BANK是4Meg。

5.SDRAM的初始化:
SDRAM上電后使用前必須要經(jīng)過一段初始化操作才可以使用。這個操作過程是標(biāo)準(zhǔn)的過程。這個過程如下

A:   precharge

B:   auto-refresh

C:   Load Mode Register

D: Normal Read/Write

在上電后輸入初始化命令值錢，最少要100us延遲（這個其實很容易滿足，呵呵）。

在輸入precharge命令后，因為必須是對所有BANK進行Precharge，所以A10這個管腳要設(shè)置成高，因此在Precharge后面要做一個讀的操作，這個操作最主要的是在SDRAM的尋址空間里設(shè)置的地址必須是A10是高的。

在輸入Auto-refresh命令后，一般要跟幾句空操作或者讀什么之類的，反正要達到延遲的目的，以使得SDRAM有時間來完成refresh。

之后就是要設(shè)置SDRAM的模式寄存器，這個寄存器里一般設(shè)置了burst長度，CAS，burst類型，操作模式，還有是設(shè)置SDRAM是工作在單個讀寫操作還是burst操作下。而這個寄存器的設(shè)置也是通過地址線來設(shè)置的，所以在發(fā)出Load Mode Register命令后要做一個操作可是使得在SDRAM的地址線上出線的值就是你要設(shè)置的值。這里很有必要提醒的一下的是，這個操作是8位的操作，切記切記。

設(shè)置完模式寄存器后就進入正常操作模式。

實際上具體的操作要跟選用的處理器的SDRAM控制模塊相結(jié)合來設(shè)置。對于這些初始化命令比較直觀的理解就是拿邏輯分析儀來分析。

在這里需要提醒一下CAS這個參數(shù)很重要。還有SDRAM必須要刷新的，因此刷新頻率可以按照手冊算出來的，但是設(shè)置的高一點也是可以的。常常SDRAM都有工作頻率，但是也可以工作在低一點的頻率上，比如PC133的，你工作到100也是可以的，設(shè)置基本不需要修改。

6.基本讀寫操作：
SDRAM的基本讀操作需要控制線和地址線相配合地發(fā)出一系列命令來完成。先發(fā)出BANK激活命令（ACTIVE），并鎖存相應(yīng)的BANK地址（BA0、BA1給出）和行地址（A0～A12給出）。BANK激活命令后必須等待大于tRCD(SDRAM的RAS到CAS的延遲指標(biāo))時間后，發(fā)出讀命令字。CL（CAS延遲值）個工作時鐘后，讀出數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上。在讀操作的最后，要向SDRAM發(fā)出預(yù)充電（PRECHARGE）命令，以關(guān)閉已經(jīng)激活的頁。等待tRP時間（PRECHARGE）命令，以關(guān)閉已經(jīng)激活的頁。等待tRP時間（PRECHAREG命令后，相隔tRP時間，才可再次訪問該行）后，可以開始下一次的讀、寫操作。SDRAM的讀操作只有突發(fā)模式（Burst Mode），突發(fā)長度為1、2、4、8可選。

SDRAM的基本寫操作也需要控制線和地址線相配合地發(fā)出一系列命令來完成。先發(fā)出BANK激活命令（ACTIVE），并鎖存相應(yīng)的BANK地址（BA0、BA1給出）和行地址（A0～A12給出）。BANK激活命令后必須等待大于tRCD的時間后，發(fā)出寫命令字。寫命令可以立即寫入，需寫入數(shù)據(jù)依次送到DQ（數(shù)據(jù)線）上。在最后一個數(shù)據(jù)寫入后延遲tWR時間。發(fā)出預(yù)充電命令，關(guān)閉已經(jīng)激活的頁。等待tRP時間后，可以展開下一次操作。寫操作可以有突發(fā)寫和非突發(fā)寫兩種。突發(fā)長度同讀操作。

7.其他：我們有時候看到有的原理圖上數(shù)據(jù)線有倒過來接的，其實這個無所謂的，反過接，寫進去的就是反的，但是讀出又反了一下，反反兩次正好沒反。

延伸一下到DDR，其實DDR就是SDRAM外面加了一個烏龜殼。因此初始化是一樣的。當(dāng)然DDR一是多了一個把時鐘頻率反相的時鐘，因此有2個相位差180度的時鐘。這兩個一般都是用同一個時鐘源產(chǎn)生，一致性會比較好。還有多了2個DQS，這個也是一個時序要求，一般CPU的控制模塊都有設(shè)置好了。如果你使用的CPU不含有控制模塊，那用FPGA去做一個控制模塊的話，那就要好好研究時序了。

在有些處理器的控制模塊中，由于EMI的設(shè)置，地址線映射關(guān)系復(fù)雜，因此推算會比較麻煩，一般如果沒有什么映射的話，還是很容易操作的。