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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 : k7 C, T3 ^) b) `  ?* {. G
) {6 `: G; e/ r
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化' R: _6 M2 T( ]
2.2 行激活
$ p& T+ b; @3 V 2.3 列读写. u# e4 b- K8 M. |* m. D
2.4 数据输出(读)
( M/ f- N0 E+ F& \/ o* @3 l 2.5 数据输入(写)
5 T; u" X+ c/ Z' A1 d& X7 x 2.6 突发长度) T' t( T' ^; Y3 Z! U# ~. V
2.7 预充电
# V" Y5 A5 G( P3 h3 {3 a' O6 v# w7 A 2.8 刷新% |- \7 x, o! j* `
2.9 数据掩码

1 S. U6 Y0 Z+ n; Z& c3 [' K
3 硬件设计( B  s" h: f) B
4 参考资料

$ B$ e% d- J! h4 y& l) [

- Z2 N2 T0 g# E* H* J6 y9 b
* Q$ M5 ^8 v: B3 Y/ U2 v  v) P. Q
6 C4 v! b& e  R* M1 e7 @/ `: x% O
SDRAM 工作原理详解; C* E. p: k5 P( N( G/ @

+ k4 d/ M) h. p) P0 l5 e
  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 U+ q0 K. D7 C. A! J% d1 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:
+ m- m! Q- p9 a- M- u

6 G+ H, b! @( @% ]0 ~% E/ {
图1 SDRAM寻址原理

- ]. [( ~4 x  L' m( o
  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

6 \2 O5 Y- C$ k* @1 P( }
  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。

8 A$ B7 u+ R, l, e& K; o! a% E
: Z- U0 N5 q! q- d9 h# W
图2 SDRAM存储单元结构示意图 3 f3 A4 D2 d, Q* F% ?( p
3 q. c! S6 Q+ s- @
  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。
5 a# P3 N3 U% D! U: f
- k# F. J0 B( a3 }0 s# {4 W
图3 SDRAM功能框图

, o* J" }8 J6 _1 p  D$ {2 SDRAM工作原理
- d8 W$ ^% Y7 v' c5 A- g7 Q
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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                                              ' ?$ ^- o/ _% R3 a8 \

    5 _5 `0 J7 e& |: t4 [" H, w

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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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    3#
    发表于 2020-7-12 22:55 | 只看该作者
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  • TA的每日心情

    2020-6-21 15:40
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    发表于 2020-7-13 00:39 | 只看该作者
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    7#
    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
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    2020-6-4 15:58
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    发表于 2020-7-13 09:22 | 只看该作者
    感谢分享,学习一下( B, c" S- Q8 E1 t4 G. @6 P+ p

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    9#
    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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    发表于 2020-7-13 09:47 | 只看该作者
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    感谢分享,学习一下

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    14#
    发表于 2020-7-13 10:36 | 只看该作者
    感谢jacky老师分享!!!; ]  y$ ?+ p4 e) {, m6 e
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