片外高速海置SDRAM存储系统设计
需积分: 8 57 浏览量
2020-12-08
20:01:18
上传
评论
收藏 268KB PDF 举报
片外高速海置片外高速海置SDRAM存储系统设计存储系统设计
在数字图像处理、航空航天等高速信号处理应用场合，需要有高速大容量存储空间的强力支持，来满足系统对
海量数据吞吐的要求。通过使用大容量同步动态RAM(SDRAM)来扩展嵌入式DSP系统存储空间的方法，选用
ISSI公司的IS42S16400高速SDRAM芯片，详细论述在基于TMS320C6201(简称C6201)的数字信号处理系统中
此设计方法的具体实现。 1 IS42S16400芯片简介 IS42S16400是ISSl公司推出的一种单片存储容量高达
64 Mb(即8 MB)的16位字宽高速SDRAM芯片。SDRAM的主要特点是：①同步访问，读写操作需要时钟；②动态
存储，芯片需
在数字图像处理、航空航天等高速信号处理应用场合，需要有高速大容量存储空间的强力支持，来满足系统对海量数据吞吐的
要求。通过使用大容量同步动态RAM(SDRAM)来扩展嵌入式DSP系统存储空间的方法，选用ISSI公司的IS42S16400高速
SDRAM芯片，详细论述在基于TMS320C6201(简称C6201)的数字信号处理系统中此设计方法的具体实现。
1 IS42S16400芯片简介芯片简介
IS42S16400是ISSl公司推出的一种单片存储容量高达64 Mb(即8 MB)的16位字宽高速SDRAM芯片。SDRAM的主要特点
是：①同步访问，读写操作需要时钟；②动态存储，芯片需要定时刷新。IS42S16400采用CMOS工艺，它的同步接口和完全
流水线的内部结构使其拥有极大的数据传输速率，可以工作在高达133 MHz的时钟频率下，刷新频率每64 ms为4096次。该
SDRAM芯片 内部有4个存储体(bank)，通过行、列地址分时复用系统地址总线，对不同存储体内不同页面的具体存储单元进
行读写访问寻址。在进行读操作之前，必须预先激活SDRAM内对应的存储体，并选择存储器的某一行，然后送人列地址读
取需要的数据。从输出列地址到SDRAM返回相应数据之间存在一个存取延迟。如果访问新的页面，则先需要关闭所有的存储
体，否则已打开的页面将一直有效。在写操作之前，由于已经预先激活了有关的行地址，因此可以在输出列地址的同时输出数
据，没有延迟。IS42S16400提供自刷新模式的设置，可以使芯片运行在低功耗的状态下，从而大大减少嵌入式系统的功率消
耗。
2 C6201与与SDRAM的外部存储器接口的外部存储器接口
DSP芯片访问片外存储器时必须通过外部存储器接口EMlF(External Memory Interface)。C6000系列DSPs的EMIF具有很
强的接口能力，不仅具有很高的数据吞吐率(最高达1200 MB／s)，而且可以与目前几乎所有类型的存储器直接接口。在
C6201系统中，提供了4个彼此独立的外存接口(CEX)。除CEl空间只支持异步接口外，所有的外部CEx空间都支持对SDRAM
的直接接口。表1总结了C620XDSPs的EMIF所兼容的SDRAM配置。表2给出了C6000系列DSPs的EMIF所支持的SDRAM控
制命令。
2．．1 SDRAM的刷新的刷新
为了提高存储容量，SDRAM采用硅片电容来存储信息。随着时间的推移，必须给电容重新充电才能保持电容里的数据信
息，这就是所谓的“刷新”。它的存在也使得SDRAM的应用变得略显复杂，带来了一定的应用难度。
C6000系列DSPs有专门的SDRAM控制寄存器(SDTCL)和SDRAM时序控制寄存器(SDTIM)，用来进行SDRAM的各种时
序控制，大大减轻了设计人员的开发难度。SDCTL寄存器中的RFEN位控制是否由EMIF完成对SDRAM的刷新。如果
RFEN=1，EMIF会控制向所有的SDRAM空间发出刷新命令(REFR)；而SDTIM寄存器中的PERIOD位段则控制具体的刷新周
期。
在REFR命令之前，会自动插入一个DCAB命令，以保证刷新过程中所有的SDRAM都处于未激活状态。DCAB命令之
后，EMIF开始按照SDTIM寄存器中PERD字段设置的值进行定时刷新。刷新前后，页面信息会变为无效。
对于C620X，EMIF SDRAM控制模块内部有一个2位的计数器，用来监测提交的刷新申请的次数。每提交一个申请，计数
器加1；每次刷新周期之后，计数器减1。复位时，计数器自动置为11b，以保证在存取访问之前先进行若干次刷新。计数器的
值为llb，代表紧急刷新状态，此时页面信息寄存器变无效，迫使控制器关闭当前的SDRAM页面。然后，EMIF SDRAM控制器
在DCAB命令后执行3次REFR命令，使计数器的值减为0，再继续完成余下的存取操作。 2.2 SDRAM的初始化
资源评论
