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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 % f0 G6 S0 H4 p4 S( G$ K
' i- e  F2 t, L! P. s
目录
1 SDRAM简介
2 SDRAM工作原理
2.1 芯片初始化8 V6 [) y. o, u' K& a
2.2 行激活
( k3 d; O2 g9 P3 R; I 2.3 列读写
( m6 c$ j. N- r/ l 2.4 数据输出(读)
- l1 ?$ X" @. {. r- h 2.5 数据输入(写)* \# v% C+ q* @
2.6 突发长度
7 x) \* M# U. K  n7 X 2.7 预充电
2 @/ P% G1 Z  M+ n 2.8 刷新
# ^) |4 @" q# }" [ 2.9 数据掩码

2 X2 K; d- h& j: |& n
3 硬件设计9 S% g$ ?9 f: P2 p# d
4 参考资料

) \  ^, w1 ?/ I& \; S& m

4 ]2 |/ q; b# J3 O7 P+ i& `5 u1 R& B" t# A: O, M
3 {1 p3 V( ?* j3 ]
SDRAM 工作原理详解+ Y# D. H! s" ~1 p
- x; R) W& D% X( r6 H6 R  H2 |
  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。
8 M* ?$ t0 ]$ p1 l. z' z3 k
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:

0 _! G1 `1 u: K2 m6 D
. z- ^, F" N) K1 e) F- v+ B$ o" C
图1 SDRAM寻址原理

- Q. Q) B5 n, m, O1 ?; w- k
  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
9 e5 g! @, ?9 w1 ^% R# r. T% n
  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。
5 ^( F. J5 ?! w1 M) f+ E4 {: X* Z7 K- G$ L

: @. P* C, e) [2 |
图2 SDRAM存储单元结构示意图 " o9 z& G0 |+ V0 H

/ o- Y# i& ^: K" x  |6 D2 }
  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。
* r& h9 @% D6 _; [4 ~5 W
2 ~# L9 A: b7 q- X& z( ~: y  m1 q
图3 SDRAM功能框图

0 K$ s2 y8 U8 W2 SDRAM工作原理

, r: J& Y  \2 i9 K/ u; J
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  • TA的每日心情

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    发表于 2022-10-8 17:03 | 只看该作者
    学习学习                                              9 d1 g3 `$ d7 b

    * t3 M8 @9 g4 Q; ]2 C

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    发表于 2020-10-15 14:54 | 只看该作者
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    发表于 2020-7-12 22:55 | 只看该作者
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    7#
    发表于 2020-7-13 00:39 | 只看该作者
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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
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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
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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!
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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
    学习一下,感谢分享
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    发表于 2020-7-13 10:35 | 只看该作者
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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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