sdram工作原理
胡昶基 sdram（synchronous dynamic random access memory，同步動態隨機儲存器）也就是通常所說的記憶體。在我們現在所用的pc機中，所指的記憶體，其實就是sdram，只不過是他的公升級版，如ddr記憶體，ddr2記憶體，ddr3記憶體等等，大部分顯示卡上的視訊記憶體也是sdram的。
記憶體是**的執行空間，以pc機為例，程式是以檔案的形式儲存在硬碟裡面的，程式在執行之前先由作業系統裝載入記憶體中，由於記憶體是ram（隨機訪問儲存器），可以通過位址去定位乙個位元組的資料，cpu在執行程式時將pc的值設定為程式在記憶體中的開始位址， cpu會依次的從記憶體裡取址，解碼，執行，在記憶體沒有被初始化之前，記憶體好比是未建好的房子，是不能讀取和儲存資料的，因此我們要想讓程式執行在記憶體裡必須進行記憶體的初始化。
在介紹記憶體工作原理之前有必要了解下儲存裝置的儲存方式：rom，ram
rom(read-only memory)：唯讀儲存器，是一種只能讀出事先所存資料的固態半導體儲存器。其特性是一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除。通常用在不需經常變更資料的電子或電腦系統中，資料並且不會因為電源關閉而消失。如：pc裡面的bios。
ram(random access memory) ：隨機訪問儲存器，儲存單元的內容可按需隨意取出或存入，且訪問的速度與儲存單元的位置無關的儲存器。可以理解為，當你給定乙個隨機有效的訪問位址，ram會返回其儲存內容(隨機定址)，它訪問速度與位址的無關。這種儲存器在斷電時將丟失其儲存內容，故主要用於儲存短時間內隨機訪問使用的程式。計算機系統裡記憶體位址是乙個四位元組對齊的位址（32位機），cpu的取指，執行，儲存都是通過位址進行的，因此它可以用來做記憶體。
ram按照硬體設計的不同，隨機儲存器又分為dram（dynamic ram)動態隨機儲存器和sram（static ram) 靜態隨機儲存器。
dram：它的基本原件是小電容，電容可以在兩個極板上短時間內保留電荷，可以通過兩極之間有無電壓差代表計算機裡的0和1，由於電容的物理特性，要定期的為其充電，否則資料會丟失。對電容的充電過程叫做重新整理，但是製作工藝較簡單，體積小，便於整合化，經常做為計算機裡記憶體製作原件。比如：pc的記憶體，sdram, ddr, ddr2, ddr3等，缺點：由於要定期重新整理儲存介質，訪問速度較慢。
sram：它是一種具有靜止訪問功能的記憶體，不需要重新整理電路即能儲存它內部儲存的資料。因此其訪問速度快，但是體積較大，功耗大，成本高，常用作儲存容量不高，但訪問速度快的場合，比如cpu的l1 cache，l2cache(一級，二級快取) ，暫存器。
為了滿足開發的需要jz2440在出廠時搭載了三種儲存介質：
（1）nor flash（2m）：rom儲存器，通常用來儲存bootloader，引導系統啟動
（2）nand flash（256m，型號不一樣，nandflash大小不一樣）：儲存作業系統映像檔案和檔案系統
（3）sdram（64m）：記憶體，執行程式
nor flash：它的特點是支援xip晶元內執行（execute in place），這樣應用程式可以直接在flash快閃儲存器內執行，不必再把**讀到系統ram中，也就是說可以隨機定址。nor flash的成本較高。
nand flash：它能提供極高的單元密度，可以達到高儲存密度，並且寫入和擦除的速度也很快。其成本較低，不支援xip。可做嵌入式裡的資料儲存介質。如：手機儲存卡，sd卡等。
s3c2440位址空間：
s3c2440對外引出了27根位址線addr0~addr26，它最多能夠定址128mb，而s3c2440的定址空間可以達到1gb，這是由於s3c2440將1gb的位址空間分成了8個banks（bank0~bank7），其中每乙個bank對應一根片選訊號線ngcs0~ngcs7，當訪問bankx的時候，ngcsx管腳電平拉低，用來選中外接裝置， s3c2440通過8根選訊號線和27根位址線，就可以訪問1gb。如下圖所示：
sdram儲存結構：
先來介紹一下cpu提供的一組用於sdram的訊號：
1. sdram的時鐘有效訊號scke；
2. sdram的時鐘訊號sclk0，sclk1；
3. 資料掩碼訊號dqm0，dqm1，dqm2，dqm3；
4. sdram片選訊號nscs0（它與ngcs6是同一引腳的兩個功能）；
5. sdram行位址選通脈衝訊號nsras；
6. sdram列位址選通脈衝訊號nscas；
7. 寫允許訊號nwe（它不是專用於sdram的）。
sdram的內部是乙個儲存陣列，陣列就類似於**一樣，有行、列之分，這樣我們要訪問（讀、寫）乙個單元，就要先指定乙個行位址，乙個列位址，這樣就找到了該單元，這就是sdram的定址的基本原理。這裡的單元我們一般稱為儲存單元，而整個**稱為邏輯bank（logical
bank , l-bank），一般每個sdram都會有4個l-bank。sdram的邏輯結構如下圖所示：
jz2440是選用2片hy57v561620ftp-h組成64mb、32位的記憶體，每片32mb容量、16位資料匯流排。原理圖如下：
在圖中可以看到，行位址、列位址共用位址線addr2~addr14（bank6位寬為32，addr0、1沒有使用），使用nsras、nscas兩個訊號來區分它們。在jz2440開發板中，使用兩根位址線addr24、addr25作為l-bank的選擇訊號；sdram晶元k4s561632的行位址數為13，列位址數為9，所以當nsras訊號有效時，addr2~addr14上發出的是行位址訊號，它對應32位位址空間的bit[23:11]；當nscas訊號有效時，addr2~addr10發出的是列位址訊號，它對應32位位址空間的bit[10:2]。
重點關注sdram晶元k4s561632位址線 a0~a12的說明：
該晶元每乙個bank有13行（ra0~ra12），9列（ca0~ca8），行定址時使用a0~a12，列定址分時復 用，只使用了ca0~ca8。nras、ncas引腳，用於標識當前是行定址還是列定址，從而實現位址線的分時復用。
jz2440開發板是由兩塊16位的sdram晶元併聯組成32位的位寬，與cpu的32根資料線data0~data1相連。sdram是連線在bank6上的，起始位址為0x30000000，所以sdram的訪問位址為0x30000000~0x33ffffff，大小為64mb。
看了上面那些內容，裡面有某些東西令我百思不得其解，可能是自己太笨了，不過最後還是想明白了。
1、為什麼兩塊sdram晶元併聯起來，容量大小是64mb呢？
原因是這樣的：sdram晶元有4個bank，每個bank的行位址數是13、列位址數是9，由兩塊16位的sdram晶元併聯組成32位的位寬，與cpu的32根資料線data0~data1相連。則其儲存空間為(2^13*2^9*4*32bit)/8 = 2^26*8bit/ 8 = 2^26 byte = 64mb
2、為什麼sdram晶元的a0位址引腳連線的是arm晶元的a2引腳呢？
根據上一問可知，該sdram儲存空間為64mb，s3c2440要定址64mb需要位址線26根。由原理圖可知sdram的資料匯流排位寬為32位，即一次傳輸4個位元組的資料。因此，我們可以這樣理解，即乙個位址空間其實對應著4個位元組的資料，實際上真正的定址空間只有16mb而已，只需24根位址線（行位址線13根，列位址線9根，還有l-bank選擇訊號的a24、a25兩根位址線，總共24根）就已經足夠了，這樣s3c2440端並不需要將26根位址線全部連線到sdram晶元上，只需要給出高24位位址（a2~a25），相當於資料匯流排上每傳輸4個位元組的資料，位址空間的第三位（a2）才增加1，即a0和a1可以不接。此時的a0和a1應該是低電平。然後，sdram晶元即根據s3c2440給的行位址、列位址和l-bank選擇訊號找到對應的位址空間，將該位址空間的4個位元組傳送到資料匯流排上。以此類推，資料位寬為8位，就arm晶元的a0接sdram的a0，16位就a1接a0，32位就a2接a0。
還有乙個細節，即為什麼sdram晶元的ba0~ba1連線的是s3c2440晶元的laddr24~laddr25引腳？
因為，hy57v561620為32mb的sdram晶元，我們知道，32mb的儲存空間是需要 25 根位址線定址的，由於ba0~ba1引腳決定了訪問第幾個bank，即決定了儲存空間的最高兩位，因此，需要使用s3c2440的25根位址線中的最高兩位來連線 ba0~ba1，這樣就可以滿足定址的對映要求了。
SDRAM工作原理
在嵌入式行業中，經常會碰到有人問如果將開發板上 32m 的 sdram 換成64m 的sdram 硬體需不需要改動。答案是 不需什麼改動。由於當時剛進入這個行業，對這個答案一直很迷惑，板上用的是現代的 sdram 晶元4m 16b 4bank 即32mb 按理說應該有 25根位址線，但晶元上只提供了...
SDRAM的工作原理
sdram synchronous dynamic random access memory，同步動態隨機儲存器，同步是指 memory工作需要同步時鐘，內部的命令的傳送與資料的傳輸都以它為基準 動態是指儲存陣列需要不斷的重新整理來保證資料不丟失 隨機是指資料不是線性依次儲存，而是自由指定位址進行資...
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