SDRAM芯片初始化、行有效、列读写时序(高手进阶,终极内存技术指南——完整/进阶版) ——本文为转载...
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上文我們已經了解了SDRAM所用到的基本信號線路,下面就看看它們在SDRAM芯片內部是怎么“布置”的,并從這里開始深入了解內存的基本操作與過程,在這一節中我們將接觸到有天書之稱的時序圖,但不要害怕,根據文中的指導慢慢理解,您肯定可以看懂它。首先,我們先認識一下SDRAM的內部結構,然后再開始具體的講述。
128Mbit(32M×4)SDRAM內部結構圖(點擊放大)
芯片初始化
可能很多人都想象不到,在SDRAM芯片內部還有一個邏輯控制單元,并且有一個模式寄存器為其提供控制參數。因此,每次開機時SDRAM都要先對這個控制邏輯核心進行初始化。有關預充電和刷新的含義在下文有講述,關鍵的階段就在于模式寄存器(MR,Mode Register)的設置,簡稱MRS(MR Set),這一工作由北橋芯片在BIOS的控制下進行,寄存器的信息由地址線來提供。
SDRAM在開機時的初始化過程
SDRAM模式寄存器所控制的操作參數:地址線提供不同的0/1信號來獲得不同的參數。在設置到MR之后,就開始了進入正常的工作狀態,圖中相關參數將結合下文具體講述
行有效
初始化完成后,要想對一個L-Bank中的陣列進行尋址,首先就要確定行(Row),使之處于活動狀態(Active),然后再確定列。雖然之前要進行片選和L-Bank的定址,但它們與行有效可以同時進行。
行有效時序圖
從圖中可以看出,在CS#、L-Bank定址的同時,RAS(Row Address Strobe,行地址選通脈沖)也處于有效狀態。此時An地址線則發送具體的行地址。如圖中是A0-A11,共有12個地址線,由于是二進制表示法,所以共有4096個行(212=4096),A0-A11的不同數值就確定了具體的行地址。由于行有效的同時也是相應L-Bank有效,所以行有效也可稱為L -Bank有效。
列讀寫
行地址確定之后,就要對列地址進行尋址了。但是,地址線仍然是行地址所用的A0-A11(本例)。沒錯,在SDRAM中,行地址與列地址線是共用的。不過,讀/寫的命令是怎么發出的呢?其實沒有一個信號是發送讀或寫的明確命令的,而是通過芯片的可寫狀態的控制來達到讀/寫的目的。顯然WE#信號就是一個關鍵。WE#無效時,當然就是讀取命令。
SDRAM基本操作命令, 通過各種控制/地址信號的組合來完成(H代表高電平,L代表低電平,X表示高低電平均沒有影響)。此表中,除了自刷新命令外,所有命令都是默認CKE有效。對于自刷新命令,下文有詳解
列尋址信號與讀寫命令是同時發出的。雖然地址線與行尋址共用,但CAS(Column Address Strobe,列地址選通脈沖)信號則可以區分開行與列尋址的不同,配合A0-A9,A11(本例)來確定具體的列地址。
讀寫操作示意圖,讀取命令與列地址一塊發出(當WE#為低電平是即為寫命令)
然而,在發送列讀寫命令時必須要與行有效命令有一個間隔,這個間隔被定義為tRCD,即RAS to CAS Delay(RAS至CAS延遲),大家也可以理解為行選通周期,這應該是根據芯片存儲陣列電子元件響應時間(從一種狀態到另一種狀態變化的過程)所制定的延遲。tRCD是SDRAM的一個重要時序參數,可以通過主板BIOS經過北橋芯片進行調整,但不能超過廠商的預定范圍。廣義的tRCD以時鐘周期(tCK,Clock Time)數為單位,比如tRCD=2,就代表延遲周期為兩個時鐘周期,具體到確切的時間,則要根據時鐘頻率而定,對于PC100 SDRAM,tRCD=2,代表20ns的延遲,對于PC133則為15ns。
tRCD=3的時序圖
轉載于:https://www.cnblogs.com/zhm374923914/archive/2013/04/08/3009071.html
總結
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