【开源骚客】《轻松设计SDRAM控制器》第四讲—SDRAM 理论基础讲解

Kevin·Deng

大家看了我们的前三讲教程，想必已经非常期待第四讲课程了。从第四讲开始，就带大家真正的进入到的SDRAM的世界了。

第四讲的主要内容如下：

• 普及SDRAM常识性知识；
• 介绍SDRAM芯片相关引脚；
• 学习SDRAM初始化的配置过程；
• 编写SDRAM初始化模块并进行仿真。
  

一、SDRAM常识性知识普及关于SDRAM的基本概念，在这先引用《终极内存指南》这篇文章中的一段话:

“SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory），同步动态随机存储器。同步是指 Memory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存储的数据不丢失，因为SDRAM中存储数据是通过电容来工作的，大家知道电容在自然放置状态是会有放电的，如果电放完了，也就意味着SDRAM中的数据丢失了，所以SDRAM需要在电容的电量放完之前进行刷新；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的读写。”

个人觉得这应该是对SDRAM作的一段比较完整详细的介绍了。。。。

这只是对SDRAM的概念介绍，下面再简单的看一下SDRAM的内部结构。

对于SDRAM的内容结构，就如同Excel的表格：



其中的一个小表格就是SDRAM内部的一个存储单元，而要确定这个存储单元的为止，只需要知道行地址（row  address）和列地址（col  address）就可以了。

这样的一张表格就相当于是SDRAM的一个Bank，一般SDRAM有4个Bank，也就是相当于有4张这样的表格。

所以SDRAM的容量计算方式为：
SDRAM容量 = 数据位宽 x 存储单元数量（行地址 x 列地址 x Bank数）
二、SDRAM引脚介绍

讲SDRAM的引脚，就必须要看SDRAM的datasheet咯。


对于SDRAM的地址线，大家一定要注意，它的行列地址线是复用的。并且A10这根地址线还是一个Auto-Refresh的标志位。
对于这部分内容呢，就先介绍到这，如有不清楚的地方，可以观看我们录制的视频教程。

教程观看地址：http://t.elecfans.com/1418.html（本套视频教程已全部更新完毕）
百度网盘地址：http://pan.baidu.com/s/1o88h0Ps 密码：t9qg（已上传完毕）


三、学习SDRAM初始化的配置过程


对于的初始化，也是需要参考官方文档的。



对于初始化过程，首先需要有200us的一个延时，在延时满足之后，给一次Precharge命令，之后再给两次Auto-refresh命令，最后进行模式寄存器配置。
当然对于这些命令与命令之间的延时参数，也是需要结合文档来确定的。

在设置模式寄存器的时候，需要配置潜伏期、突发类型、突发长度这几个参数。这几个参数是在进行配置命令时给Addr这些引脚赋值决定的。

四、编写SDRAM初始化模块并进行仿真

对于SDRAM初始化模块的编写，我们可以先学习下SDRAM的初始化时序图，然后再根据时序图设计初始化模块的时序。

下边是Kevin设计的一个时序图，比较简单：



对这个时序图，相信大家已经不用Kevin作太多的解释就可以看懂了。

关于初始化模块的代码，就由大家自己来完成了哦。如果有疑惑的地方，可以先学习下本讲视频教程。

编写完代码后，就进入到了SDRAM的仿真阶段，仿真的话，需要用到SDRAM的仿真模型，并且修改对应的参数。

在例化好模块之后，可以先让Modelsim运行201us，若初始化模块编写正确，就可以再Modelsim中看到如下的打印信息了：



这些信息中包含了模式寄存器的配置信息。在配置模式寄存器时，给它设置的潜伏期为3，突发长度为4。

关于潜伏期和突发长度的含义，大家可以学习《终极内存指南》（该文档在Kevin的个人博客提供下载：http://dengkanwen.com/doc）。


当然也可以观看我们的视频教程进行学习，Kevin在视频中也讲解得很详细。

好了，这一讲内容就先讲到着了哦，有啥问题大家可以先观看视频教程进行学习，或者加入开源骚客的QQ交流群，群内已有多数成员已成功设计出专属于自己的SDRAM控制器哦！！！！



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