FPGA SDRAM 簡單介紹

SDRAM 特性

（1）通常情況下捂敌， SDRAM 是擁有四個 Bank 的動態(tài)刷新存儲器昭娩，存儲器工作在 3.3V 的電壓下，擁有一個同步接口，SDRAM 的所有信號都在時鐘信號的上升沿被寄存。 (DDRDRAM工作電壓是 2.5V俏脊、 DDR2 SDRAM 工作電壓是 1.8V)爆土。

（2）對于 256Mb 的 SDRAM，每個 Bank 存儲 64Mbit（67108864bit）的數(shù)據(jù)。當 SDRAM的數(shù)據(jù)位寬為 4bit 時，這些數(shù)據(jù)組成 8192 行*2048 列，每個存儲單元存儲 4bit 數(shù)據(jù)霎终。當SDRAM 的數(shù)據(jù)位寬為 8bit 時，這些數(shù)據(jù)組成 8192 行*1024 列升薯，每個存儲單元存儲8bit 數(shù)據(jù)莱褒。當 SDRAM 的數(shù)據(jù)位寬為 16bit 時，這些數(shù)據(jù)組成 8192 行*512 列涎劈，每個存儲單元存儲16bit 數(shù)據(jù)广凸。

（3）對于常用的一款型號為 HY57V281620 的 SDRAM 芯片，總共有 128Mbit 的存儲空間蛛枚，其具有4 個 Bank谅海，每個 Bank 存儲32Mbit（33554432bit）的數(shù)據(jù)。 SDRAM 的數(shù)據(jù)位寬為16bit蹦浦，這些數(shù)據(jù)組成 4096 行*512 列扭吁，每個存儲單元存儲 16bit 數(shù)據(jù)。

（4）對于 SDRAM 的讀寫是以突發(fā)的方式進行的盲镶，對 SDRAM 的操作（讀或寫）是從一個指定的地址開始侥袜，并按照編程好的數(shù)量(長度)的地址，順序讀寫數(shù)據(jù)溉贿。對 SDRAM的操作（讀或寫）是以一個激活命令（包含打開行地址）開始枫吧，然后跟隨一個讀或寫命令。伴隨著激活命令顽照，

A0-A12 上同時被寄存的數(shù)據(jù)是期望獲取位置的行地址由蘑， BA0 和BA1 上被寄存的數(shù)據(jù)是期望獲取位置的 Bank 地址。伴隨著讀/寫命令代兵， A0—A8 上同時被寄存的數(shù)據(jù)是期望獲取位置的列地址的首地址。

SDRAM 上電初始化時序

1. 加載電源（ VDD 和 VDDQ）爷狈；

2. CKE 設置為低低電平（ LVTTL 邏輯低電平）植影；

3. 加載穩(wěn)定的時鐘信號；

4. 等待至少 100us 的時間涎永，此過程中的命令保持為禁止命令或空操作命令思币；

5. 在步驟 4 的 100us 中的某個時刻鹿响，將 CKE 設置為高；

6. 步驟 4 的 100us 等待時間結束后谷饿，隨即可發(fā)出一個全部 BANK 的預充電命令惶我；

7. 等待時間 tRP，此過程中命令保持為禁止命令或空操作命令博投；

8. 步驟 7 鐘的等待時間 tRP 結束時绸贡，發(fā)出一個自動刷新命令；

9. 等待時間tRFC（Auto refresh period）毅哗，此過程中命令僅允許是禁止命令或空操作命令听怕；

10. 步驟 9 中的等待時間 tRFC 結束時，再發(fā)出一個自動刷新命令虑绵；

11. 再等待時間 tRFC尿瞭，此過程中命令僅允許是禁止命令或空操作命令；

12. 步驟 11 中的等待時間 tRFC 結束時翅睛，發(fā)出裝載模式寄存器命令設置模式寄存器声搁，具

體模式寄存器的值由A0~A11 傳輸；

13. 等待時間 tMRD捕发，此過程中命令僅允許是禁止命令或空操作命令酥艳；

SD卡的寫操作流程如下

1、拉低片選CS引腳爬骤，發(fā)送命令CMD24（ 0x58）讀取單個數(shù)據(jù)塊充石，命令發(fā)送完成后等待SD卡返回響應數(shù)據(jù)；

2霞玄、 SD卡返回正確響應數(shù)據(jù)0x00后骤铃，等待至少8個時鐘周期，開始發(fā)送數(shù)據(jù)頭0xfe坷剧；

3惰爬、發(fā)送完數(shù)據(jù)頭0xfe后，接下來開始發(fā)送512個字節(jié)的數(shù)據(jù)惫企；

4撕瞧、數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，發(fā)送2個字節(jié)的CRC校驗數(shù)據(jù)狞尔。由于SPI模式下不對數(shù)據(jù)進行CRC校驗丛版，直接發(fā)送兩個字節(jié)的0xff即可；

5偏序、校驗數(shù)據(jù)發(fā)送完成后页畦，等待SD卡響應；

6研儒、 SD卡返回響應數(shù)據(jù)后會進入寫忙狀態(tài)（ MISO引腳為低電平）豫缨，即此時不允許其它操作独令。當檢測到MISO引腳為高電平時， SD卡此時退出寫忙狀態(tài)好芭；

7燃箭、拉高CS引腳，等待8個時鐘周期后允許進行其它操作舍败。

SD卡的讀操作流程如下

1招狸、拉低片選CS引腳，發(fā)送命令CMD17（ 0x51）讀取單個數(shù)據(jù)塊瓤湘，命令發(fā)送完成后等待SD卡返回響應數(shù)據(jù)瓢颅；

2、 SD卡返回正確響應數(shù)據(jù)0x00后弛说，準備開始解析SD卡返回的數(shù)據(jù)頭0xfe挽懦；

3、解析到數(shù)據(jù)頭0xfe后木人，接下來接收SD卡返回的512個字節(jié)的數(shù)據(jù)信柿；

4、數(shù)據(jù)解析完成后醒第，接下來接收兩個字節(jié)的CRC校驗值渔嚷。由于SPI模式下不對數(shù)據(jù)進行CRC校驗，可直接忽略這兩個字節(jié)稠曼；

5形病、校驗數(shù)據(jù)接收完成后，等待8個時鐘周期霞幅；

6漠吻、拉高片選CS引腳，等待8個時鐘周期后允許進行其它操作司恳。

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