分享一款不错的SDRAM接口的VHDL设计

682 SDRAM

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2021-5-8 06:04:27　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报 h1654155275.5998 相关推荐 • 分享一款不错的基于VHDL的TP UP-SF微型打印机控制器设计 992 • 分享一款不错的基于VHDL的异步串行通信电路设计 595 • 分享一款不错的基于ARM的平板电脑硬件平台设计 1787 • 分享一款不错的优化远程及遥测应用的视频SERDES电路 1352 • 分享一款不错的频综模块解决方案 1045 • 如何挑选一款不错的高精度授时模块呢？ 1877 • 分享一款不错的NXP车载CD解决方案 2298 • 分享一款不错的高分辨率传感器USB接口设计方案 1682 • 有谁接触过在低功耗方面不错的处理器吗？推荐一款 3097 • 分享一款不错的无电池NFC键盘设计方案 1535 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　RAM（随机存取存储器　是一种在电子系统中应用广泛的器件，通常用于数据和程序的缓存。随着半导体工业的发展，RAM获得了飞速的发展，从RAM、DRAM（Dynamic RAM，即动态RAM）发展到SDRAM（Synchronous Dynamic RAM，即同步动态RAM），RAM的容量越来越大、速度越来越高，可以说存储器的容量和速度已经成为半导体工业水平的标志。　　１任务背景　　SDRAM具有大容量和高速的优点，目前其存取速度可以达到100～133MHz，单片容量可以达到64Mbit或更高，因此在需要高速、大容量存储器的系统中得到广泛应用，如应用在目前的计算机内存中。但是SDRAM的控制比较复杂，其接口不能直接与目前广泛应用的普通微处理器例如MCS-51系列、MOTOROLA 68000系列　连接，这样就限制了SDRAM在微处理器系统中的应用。　　我们的任务是设计一个通用微处理器，它要具有语音、数据、图像等多种处理功能，并具有RS232、USB等多种接口，另外由于多个通道的数据都需要进行缓存和处理，因此高速大容量的缓存是此系统必须的，所以选用了SDRAM作为缓存器件。来自多个输入通道的数据在采集后需要暂时存储在SDRAM中，处理后的数据也需要存储在SDRAM中，再输出到输出通道中。在SDRAM与多个输入输出通道之间，采用多个双口RAM作为接口器件。输入通道采集的数据首先存储在双口RAM中，采集满后，通过若干条指令将RAM中的数据转移到SDRAM中的一定位置中，将SDRAM中的数据转移到RAM中也只需要若干条指令来完成。这样通过几条指令来设置RAM起始地址、SDRAM起始地址、传送数据长度、传送数据方向之后，SDRAM与RAM之间数据传送就完全可以通过硬件实现，不必占用微处理器的指令时间。　　２ SDRAM简介　　SDRAM具有多种工作模式，内部操作是一个非常复杂的状态机。SDRAM的管脚分为以下几类：　　 （1）　控制信号：包括片选、时钟、时钟有效、行／列地址选择、读写选择、数据有效；　　 （2）　地址：时分复用管脚，根据行／列地址选择管脚控制输入地址为行地址或列地址；　　 （3）　数据：双向管脚，受数据有效控制；　　根据控制信号和地址输入，SDRAM包括多种输入命令：① 模式寄存器设置命令；② 激活命令；③ 预充命令；④写命令；⑤ 读命令；⑥自动刷新命令；⑦ 自我刷新命令；⑧突发停止命令；⑨ 空操作命令。　　根据输入命令，SDRAM状态在内部状态间转移。内部状态包括：①模式寄存器设置状态；②激活状态；③预充状态；④写状态；⑤读状态；⑥自动刷新状态；⑦自我刷新状态；⑧节电状态。　　３ SDRAM接口状态机设计　　根据系统的要求，采用固定型号SDRAM，我们对SDRAM的操作进行了以下简化：　　 （1）　不考虑随机存取模式，只采用突发读写数据模式，固定突发数据长度为2；　　 （2）　固定SDRAM读命令输入到数据输出延时时钟周期为２；　　 （3）　刷新模式仅采用自我刷新模式，不采用自动刷新模式；　　 （4）　SDRAM的初始化、节电模式由微处理器控制；　　 （5）　SDRAM为16位数据总线，RAM为32位数据总线，SDRAM进行一次突发操作，RAM进行一次读写操作，以实现速度匹配；　　（6）　SDRAM和RAM读写地址采用递增模式，连续变化。　　简化的SDRAM接口状态转移图如图1所示。其中，初始化、自我刷新、电源关断、读操作、写操作、预充等状态又分别各由一组子状态组成。　　　　为充分利用SDRAM的高速存取特性，读、写时序必须仔细设计，应基本可以实现每个时钟周期进行一次数据存取。　　3.1 SDRAM读操作时序设计　　当数据转移方向为从SDRAM到双口RAM时，如果SDRAM读操作行地址未发生变化，可以满足每时钟周期输出一次数据的高速操作。但是当SDRAM行地址发生变化时，必须返回预充状态，由于从SDRAM的读命令输入到SDRAM数据输出之间有2个时钟周期的延时，所以判断下一读操作的行地址是否发生变化必须提前两个周期判断。读操作部分的状态转移图如图２所示。　　　　3.2 SDRAM写操作时序设计　　当数据转移方向为从双口RAM到SDRAM时，如果SDRAM写操作行地址未发生变化，可以满足每时钟周期写入一次数据的高速操作。但是当SDRAM行地址发生变化时，必须返回预充状态，由于从SDRAM的写命令输入到SDRAM数据输入之间没有延时，所以判断下一写操作的行地址是否发生变化无需提前判断，因此写操作状态转移图比读操作部分简单。写操作部分的状态转移图如图３所示。　　　　在所设计的读、写操作时序中，SDRAM地址、数据、控制信号和RAM部分的地址、数据、读写控制信号均由有限状态机产生，因此在状态转移过程中还必须仔细考虑RAM部分输出控制信号的时序关系。　　４ VHDL实现　　硬件描述语言VHDL（Very=high Speed IC HARDWARE DESCRIPTION Language）是一种应用于电路设计的高层次描述语言，具有行为级、寄存器传输级和门级等多层次描述，并且具有简单、易读、易修改和与工

2021-5-8 16:22:19 评论举报李艳