دانشگاه صنعتي اصفهان دانشكده برق وكامپيوتر بررسي حافظه هاي ديناميکي و SDRAM Interfacing

دانشگاه صنعتي اصفهان دانشكده برق وكامپيوتر بررسي حافظههاي ديناميکي و SDRAM Interfacing سمينار كارشناسي ارشد کامپيوتر - معماري علي بهلولي زفره استاد درس دكتر برنجکوب استاد راهنما دکتر محمد داورپناه جزي پائيز1381 ذ

عناوين اصلی 1) مقدمه 2) حافظه های ديناميکی 3) SDRAMها 4) ساختار SDRAM 5) طرحی برای کنترلر 6) جمع بندی و نتيجه گيری

مقدمه 1) طرحها با حجمپردازش کم نظير ميکروکنترلرو... موارد استفاده از حافظه ها 2) طرحها با حجم پردازش زياد نظير پردازنده ها و fpgaها

حافظه های ديناميکی تفاوتهای DRAM با SRAM الف) DRAMها نيازمند Refresh هستند. ب) خطوط آدرس DRAM ها مالتي‌پلكس شده است. ج) نيازمند به کنترلر

انواع حافظه های ديناميکی آسنکرون سنکرون)Synchronous DRAM) SDRAM  FPM EDO BEDO انواع DRAM

2) به صورت IC مجزا SDRAM 1) به صورت ماجول انواع SDRAMهای موجود :

SDRAM Module

SDRAM ظرفيت SDRAMها بر حسب مگا بيت بيان می شود . دارای سه نوع بسته بندیِ هستند ( بر حسب تعداد بيتهای ديتا). مثلا برای يک آی سی 256مگابيتی :

NO Connected Pin Vdd DQ0 VddQ NC DQ1 VssQ NC DQ2 VddQ NC DQ3 VssQ NC Vdd NC WE# CAS# RAS# CS# BA0 BA1 A10 A0 A1 A2 A3 Vdd 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 Vss DQ7 VssQ NC DQ6 VddQ NC DQ5 VssQ NC DQ4 VddQ NC Vss NC DQM CLK CKE A12 A11 A9 A8 A7 A6 A5 A4 Vss 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 SDRAM SDRAM

SDRAMپين های • خطوط تغذيه • خطوط ديتا • خطوط آدرس • خطوط کنترلی (/WE,/CAS,/RAS,/CS,CLK,CKE,DQM)

A25 A24 .... …A1 A0 کل فضای آدرس آدرس سطر ROW)) آدرس ستونCOL )) شماره بانک SDRAMخطوط آدرس با استفاده از سيگنالهای RASو CASو A0 تا A12 و BA0و BA1کلمه های حافظه آدرس دهی می شوند. تعداد بيتهای قسمت ROW ثابت وبرابر تعداد خطوط آدرس SDRAM است.

……………………… ………… 64M=2  25 24 23 22 11 10 0 26 Bank Address ROW Address Column Address ……………………… ………… 32M=2  24 23 22 21 10 9 0 25 Bank Address ROW Address Column Address ……………………… ………… 16M=2  23 22 21 20 9 8 0 25 Bank Address ROW Address Column Address نحوه تقسيم آدرس، به آدرس سطر و ستون و بانک

خطوط کنترلی SDRAM دارایيک ماشين حالت داخلی است که با توجه به مقادير خطوط کنترلی بين حالتهای مختلف جابجا می شود. به هر ترکيبی از مقادير اين خطوط يک فرمان گفته می شود. نظيرفرامين: Active,Read,Write,Refresh,Precharge,Mode register set وظيفه کنترلر صدور فرمانهای فوق است. خطوط کنترلی: CLK,CKE,DQM , /WE,/CAS,/RAS,/CS

SDRAM State Machine SREF SREF Mode Register Idle State Self Refresh Exit R E F ACT CKE=0 CKE=1 Power Down Row Active Auto Refresh CKE=0 CKE=1 WR RD` BST Read CKE=0 Write Write Suspended Read Suspended CKE=1 CKE=0 CKE=1 RDA WRA Read Suspended Write Suspended Read Auto Precharge Write Auto Precharge CKE=1 CKE=0 PRE PRE CKE=1 CKE=0 Power on Pre- Charge PREA

Mode Reg. Mode Reg. MRS MRS Idle State Idle State Auto Refresh Auto Refresh ACT ACT Row Active Row Active Write Write Read Read Read Read Write Write Prech arge Prech arge Power On Pre- Charge Pre- Charge PRE. All Bank PRE. All Bank ماشين حالت SDRAM Automatic sequence Manual Input Power On

Mode Register Setting

طرحی برای کنترلر SDRAM SDRAM CONTROLLER row comparator Timer Arbitrator CKE Refresh Same ROW RAS WR CAS WE RD CS MUX آدرس SDRAM Address

نتيجه گيری و پيشنهادات • استفاده از حافظه های ديناميکی در سيستم هايی که به حافظه بزرگ نياز دارند، امری اجتناب ناپذير است. • از بين حافظه های ديناميکی، در حال حاضرSDRAM بهترين انتخاب است. • استفاده از آی سی SDRAM به جای ماجول آن توصيه می شود . • با توجه به نياز، تعدادی از حالت های بدون استفاده در FSM حذف وکنترلر آن طراحی و ساخته شود(به دليل ساده تر شدن طراحی). • DDR ها و QDR ها ، نسلهای جديد SDRAM هستند و می توان در طرحهاِيی که به سرعت بالاتری نياز دارند استفاده شوند.

با تشکر از: اساتيد و دانشجويان اساتيد و دانشجويان

دانشگاه صنعتي اصفهان دانشكده برق وكامپيوتر بررسي حافظه هاي ديناميکي و SDRAM Interfacing