SDRAM 学习之command

Posted 2020-08-17 aslmer

 command 模块总述

SDRAM 的 command 模块的内容包括如下：

1、对初始化请求、配置模式寄存器、读/写、刷新、预充电等命令的一个优先级的控制。

2、对命令执行时间进行控制，依据如图1，红圈框起来的都是最小值。

                                    图1

3、将相应的命令进行解码即转化成相应的控制总线，转化依据如图2：

                                 图2

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代码详解

以下代码都是我通过学习别人的代码，然后按照我自己的理解修改后的，经过验证是正确的。

1、SDRAM 重要的参数

SDRAM 的容量为 4 * 1 M* 16 bit , 一共有 4 个 bank , 每个 bank 为 12 行、8列。 本次设计 SDRAM 为 顺序的突发读写模式、T_CAS=3，T_CL=3 。

我们将这些参数定义到 parameter.h 模块中，然后通过 `include "parameter.h" 在其他文件中调用这个文件，具体如下。

在command.v 中调用该文件。

                                        图2

 2、command.v 模块接口

 

3、命令的优先级，

（1） SDRAM在每一刻只有一个指令在执行；

（2） 先到的指令先执行，即：如果刷新请求到来时，其它命令正在执行中，要等到当前命令执行完成后，才能执行刷新指令；

（3） 其它指令和刷新请求同时到来时刷新操作先执行。

 命令优先级代码：

 初始化命令，可以和上面的代码融合为1个代码。

 4、命令执行的延时控制

经过优先级判断后，要把指令解码成可控制SDRAM的信号，同时还要用三个移位寄存器对命令执行的延迟时间进行控制。第一个为指令延时寄存器，用来保证SDRAM有充足时间完成最终指令。例如，如果命令的执行需要9个时钟周期的时间（高手进阶—终极内存计数指南中说刷新需要9个时钟周期），则指令延时寄存器command_delay的初值设为 8 个 1 即“11111111”，同时声明一个内部信号command_done，作为指令执行完成的标志的。在指令执行期间，每一个时钟上升沿到来时，移位寄存器向右移位一次，command_delay[0]的移入command_done，同时“0” 移入最高位command_delay[7]。当command_done为“0”时，就说明指令的延迟时间已到，即通过command_done的值，就可以判断当前指令是否执行完成。要注意的是：移位寄存器的位数和初值，应该根据SDRAM的数据手册中命令完成需要的时间和系统的时钟周期来确定。

观察 图1 给出的数据手册内容得知，命令执行时间最长的是刷新命令至少63ns，我们时钟是100Mhz,至少需要7个时钟周期，因此设置为\'\'11111111"是合适的，而对于更高工作频率的SDRAM则需要更多的时钟周期，只要满足数据手册要求就好了。

下面我将画出command_delay = 2‘b11 的时序图，以便理解。

代码：

 当输入的指令为writea和reada指令，行激活到列激活必须满足的时间 T_RCD。所以，声明第二个移位寄存器rw_shift，来计算这两个指令的附加时间，其工作原理和第一个移位寄存器是一样的。数据通道oe，即数据输入、输出使能信号。对于非页模式的读写来说，oe保持有效的时间取决于突发长度。并且oe有效的起始时间对读操作和写操作时不同的：读操作时，oe有效的起始时间取决于CAS延时时间，而对于写操作时则在写指令开始时oe就是有效的。

     

 刷新、读、写命令还需要一个延时，原因如下（这都是我自己的理解还请大神指点）

对于非全页模式，延迟完 9 个时钟周期后继续延时 5 个时钟周期保证命令有充足的时间执行完毕我是这样理解的，对于非全页模式的读来讲，需要的最大时间为

TRCD(3)+TCL(3)+8(突发长度为8) = 14个时钟周期。

对于全页模式则当一页数据传输完成后再延迟 5 个时钟周期，对于全页模式的读操作，Burst_STOP命令发出后，数据不是立刻停止，而是与CL有关，因此需要保护这些数据，进行一个延迟。

全页模式下ex_write、ex_read 有效时，即正在进行全页数据传输过程中，当PM_STOP指令来时，则为0，

    

 

4、命令解码，将命令转化成控制信号的具体数值。

其中(do_reada| do_writea) 是指行激活

do_rw 是列激活

do_rw =1为读激活，do_rw =0 为写激活。

 

片选信号

 

 5、行列地址、bank地址

将总地址的值分开，与 SDRAM 的重要参数保持一致

行列参数，行和列地址共用数据总线

当是单独的预刷新命令，SA[10]=1是指所有bank预充电

当是do_rwdo_rw==1列激活，SA[10] =1代表执行完读写操作就自动刷新，SA[10]=0 的含义则反之，

这里需要注意的是全页模式不能设置自动刷新，即不能在全页模式读写完以后自动启动预刷新。

bank地址

这些都是比较重要的，简单分析做个总结怕自己忘记。SDRAM设计中有很多细节，数据手册还是要多看看，每看一遍感觉都是不一样的。

学习的过程中没人交流，只能靠自己从网上搜、各种尝试，虽然很艰难，还是挺开心的。

以上都是我自己的理解，如果有大神发现问题，还请指出，本女子感激不尽！

 

 

原文链接：http://www.cnblogs.com/aslmer/p/6031921.html