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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 / [# G) V2 L5 A+ t& i6 W1 i2 i
) x3 `  j& a' }0 g# j
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化
8 i) ]) L( k7 t( M8 L 2.2 行激活
& r0 S! l$ ~& [* p& e 2.3 列读写* K  Z' B, V8 B
2.4 数据输出(读)! O; ^2 T+ b, h
2.5 数据输入(写)
7 J% @  ^2 Q& n3 S+ Y% Q 2.6 突发长度) h+ B$ ?& X- M+ R- [- L
2.7 预充电
# v( Z8 _/ g9 `; t 2.8 刷新
, Z& w% o( B$ z9 v 2.9 数据掩码
( W! ?6 }- E& @* c7 T# x
3 硬件设计" c. d9 m- M' ?) X9 D  ], _
4 参考资料

' M  }4 T, J0 v8 H) B1 N% P
5 m6 ?/ A( H  N  g0 Y1 ?; y
! Z$ p7 [+ q2 \
0 w. n; a, ]2 N0 u& v1 ^( r; C- y
SDRAM 工作原理详解
/ s4 \. C  q, ^7 ^8 u6 I

1 O' V4 T* f: }" _
  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。
5 E, w# Q7 z9 [* m7 d: m: \
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:
1 i7 ~7 L8 }2 W/ t7 G; J

0 N7 ]1 o/ v: |3 u( I7 T% i
图1 SDRAM寻址原理

2 d2 G; E1 k8 Z" F7 {
  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

  c' K4 R# K$ p! k% N& D) i
  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。
/ q' n& _, e1 G6 Y

" {; H- C5 i( o% H
图2 SDRAM存储单元结构示意图 * g' q  o3 ~5 p: ]) Y
! S# p( `) u; z* 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。
6 e2 j. Q' Z( A( e# s* U
1 j1 Z( {3 }4 E9 u2 s3 p( J
图3 SDRAM功能框图

5 `0 W; g* W2 j3 U9 m) i2 k' q6 H2 SDRAM工作原理

  |2 {* B: J+ u3 f$ n2 R
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    学习学习                                             
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    7 J6 n4 g- z. `

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    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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    感谢分享,学习一下, V8 W* o9 s7 @

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    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3 t. z6 a* a* Q
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    感谢分享,学习一下

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    发表于 2020-7-13 10:36 | 只看该作者
    感谢jacky老师分享!!!
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