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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 ) z0 J7 N6 W; K0 ~6 |
: @3 B( Y; a0 \
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化  r# T/ d0 j& k& Z0 E/ n- b- U3 n4 V
2.2 行激活
) Y# I, A+ z9 `; Z 2.3 列读写
' a. G; \7 B: S& a5 ~# s 2.4 数据输出(读)4 J/ h. I; z& f$ Y
2.5 数据输入(写)8 d; u3 @1 s4 Q; n/ B4 b: f1 l8 X
2.6 突发长度# Z  r! ~: E. [
2.7 预充电
! S/ B7 @0 E# ]6 G# r  p2 p# P* b 2.8 刷新! E, x4 H/ O6 K. M+ n
2.9 数据掩码
$ H4 X% @/ l! s. c5 Y* j
3 硬件设计
% `# _& w2 a1 F) g" e4 参考资料

0 g) m# D  o% d, i
0 X# N1 z3 h7 S
, V) {6 ~& q6 b: x4 k9 l4 h. m

( E2 d0 t5 S1 z3 `8 ~

% x0 \/ q9 r1 c* n( a; DSDRAM 工作原理详解4 o$ B2 T- Q3 }3 z

. k) K4 S/ u- J' ~! i8 h2 s* l
  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。
% R- o9 F% ?$ H. L/ @, [' l
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:
/ w8 N  h+ ?6 [0 g
8 N5 i6 E' G/ p# N% j) Q
图1 SDRAM寻址原理

# \$ B0 x: s. W
  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

: }' ~8 X" B/ ?. }, C# Y
  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。
) P! Z% i+ B1 N5 V  o7 N
5 V, e+ p$ i+ t3 u: m8 h' n
图2 SDRAM存储单元结构示意图 * L/ E: c3 u+ a; \

$ |! @. g4 L2 N+ g- Z: C: |! v2 R, C
  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。

2 T! m' q6 w3 w
% u0 E8 I% B9 v6 e/ f2 Z6 y' S% R/ }
图3 SDRAM功能框图

9 y) Y) {2 C  S$ R4 M# b2 x3 p2 SDRAM工作原理

6 ]7 v3 C% r, a9 t7 I1 Z5 x2 [! P
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  • TA的每日心情

    2023-2-2 15:01
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    [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                                             
    # J8 U9 e- h7 A& c
    # ^: a. {( {) l$ S7 Z6 W+ ~

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    推荐
    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
  • TA的每日心情
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    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
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    [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
    ; L: x" ^7 T9 O* T+ C

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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

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    [LV.7]常住居民III

    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
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    早上起来充个电
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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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