SOC设计之外部存储器
Soc芯片的片外存储器
FLASH设计实例
**NOR FLASH **
NAND FLASH
主存储器的主要技术指标
- 存储容量
存储器可以容纳的二进制信息量（寻址空间，由CPU的地址线决定） - 实际存储容量： 在计算机系统中具体配置了多少内存。
- 存取速度： 存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，也称为读写周期；
- 可靠性： 用平均故障间隔时间来衡量MTBF（mean time between failure）
- 功耗： 每个存储元消耗功率的大小
DRAM ：
SRAM ： 地址、数据和控制信号在同一上升沿变化
外部存储器控制器
连接在AHB总线上，管理片外存储器，如FLASH、SRAM、DDR等；
EMI在SOC芯片中的位置：
EMI控制器
片选信号和地址范围，普通SRAM接口
- 提供6个可配置的片选信号：CSA、CSB、CSC、CSD、CSE、CSF，用来实现对ROM、SARM、NOR FLASH 的片选。其中CSE、CSF与SDRAM片选信号复用；
- 每个片选支持的最大寻址范围为64M
- 每个片选可配的起始地址
- 启动片选可选配16位总线或者32位总线
支持SDRAM接口
- 提供2个相互独立的与SRAM复用的片选信号：SD_CSF，SD_CSF，作为SDRAM的片选，与SRAM、ROM、FLASH的片选CSE CSF复用
- 每个片选支持有4个bank的SDRAM，支持同时激活active最多达4个bank
- 提供选用的SDRAM型号，tRC，tRP,tRCD,CAS latency可配置
支持NAND FLASH接口
- 提供一个片选：nand_cs
- 只支持整个pape的操作，也就是每次读写都是一个pape。通过配置地址寄存器，控制字寄存器，然后对数据寄存器进行访问，从而完成对NAND FLASH的操作
- 支持从NAND FLASH直接进行系统启动
- 支持ECC校验的一位纠错
- 只支持8位数据线的NAND FLASH
SRAM控制器IP的设计
接口信号：
- AHB slave接口信号
- 输出给SRAM的控制器
AHB接口（标准slave）
片外SRAM存储器接口
SRAM控制器结构
SRAM控制器模块划分
- **BUS **接口
- 处理AHB接口信号
- 区分寄存器操作，存储器操作
- 寄存器
- 控制存储器地址范围、位宽
- 控制存储器访问方式
- **SRAM **状态机
- 处理有效的存储器操作
- 考虑各种传输类型：Burst长度、数据位宽、读写操作
- 控制输出信号的时序
- **SRAM **接口
- 根据状态机的控制输出相应的信号给SRAM
- 匹配总线位宽和SRAM位宽
SRAM控制器状态机的设计
- IDLE状态
- 读数据准备状态
- 写数据状态
- 写数据准备状态
- 写数据状态
EMI模块设计小结
- 挂在AHB总线上
- 接口信号
- AHB总线接口信号
- 片外存储器SRAM控制信号
- 子模块划分
- 总线接口模块
- SRAM接口模块
- SRAM状态机：控制寄存器的访问方式、时序、传输类型等
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