بررسی حافظه های ديناميکی و SDRAM Interfacing

صفحه 1:
بررسي حافظه های دیتامیکی و ‎SDRAM Interfacing‏ اسمينار كازشتاسى ارشد كامبيوتي -. معماری علی بهلولی زفره دكت برنجكوب lease) ‏كد از ی‎ پاییر۱۳۸۱ 

صفحه 2:
مقدمه (1 2 حافظه های دینامیکی ‎SDRAM (3‏ 4) ساختار 501۸11 5) طرحی برای کنترلر 6) جمح بندی و نتیجه گیری 

صفحه 3:
1 طرحها با حجم پردازش کم نظیر میکووکنتولوو .| موارد استفاده از حافظه ها 

صفحه 4:
تهای ۱۵۲ 5۸۵ wens Refresh 255 4DRAM (a1 ‏ب) خطوط آدرس 1018/41۷1 ها مالتی‌پاکس شده است.‎ ‎esl (c‏ به کنترلر 

صفحه 5:
ارصم آسنکرون. ‎EDO‏ ‎BEDO) —‏ Synchronous DRAM) SDRAM 43 5 ; oe 

صفحه 6:
انواع 591918411 هاى موجود 1) به صورت ماجول 2 به ضورت 100 مجزا Micron SRAM 

صفحه 7:
2 8 5 2 a a 

صفحه 8:
ظرفیت ]ها بر حسب مگابیت بیان می شود . دارای سه نوع بسته بندی هستند ( بر خسب تعداد بیتهای دیتا)> مثلا برای یک آی سی 256بگاییتی : تعداد كلمه هابى كه بايد ادرس دهي | تعداد بيتهاى ديتاً شوند ‎64M‏ 4 ‎32M‏ 8 16 16M ظرفیت 256Mbit 256Mbit 256Mbit Ic SDAM1 SDAM2 SDAM3 

صفحه 9:


صفحه 10:
SDRAM. ‘ ۰ خطوط تغذیه 2 خطوط دیتا خطوط آذرنی (WE,/CAS,/RAS,/CS, CLK, CKE,DQM/)) ‏خطوط كنترلى‎ ٠ 1 

صفحه 11:
خطوط آديس ]510140 با استفاده از ‎sue‏ عم = 0 ۸12و 38۸0و 1۱۸1 کلمه های ‎able‏ آدرس دهی مى ‎AL‏ فضا ‎ ‎ ‎ ‏آدرس سنون 601 )) ‏تعداد بیتهای قسمت 13621۷ ثابت وبرابر تعداد خطوط آدرس: ‏آد 4 ۸25 ‎ ‎CROW jhe ‏آدرس‎ ‎ ‎ ‎ ‎cue! SDRAM. ‎ ‎ 

صفحه 12:
نحوه تقسیم آدرس, به آدرس سطر و ستون و بانک yo 28242902 ino cand 1 ‏«ستتعيج ممصم عدم عددع حص دوييدت سهد :عد وج وج‎ 27 aa ROW Address ‏مه تست‎ ‏مود و بر‎ sud 2 SS a ‏دوجو‎ ‎aah ROW Address ‏مت تس‎ 25 0 98 son ۳ he are cee eta ee son ‏ی سس موم‎ ‏شید مت‎ 0 

صفحه 13:
Active, Read, Write, Refresh, recharge Mode” register set 1 1 1 وظيفه كنترلر صدور فرمانهاى فوق است. 0 00 ‏خطوط کنترلی:‎ CLK,CKE,DQM , /WE,/CAS,/RAS,/CS 

صفحه 14:
SDRAM State Machine ‏د‎ 

صفحه 15:
ماشین حالت ‎SDRAM‏ ——> Automatic sequence ‎Manual Input‏ مس 

صفحه 16:
Mode Register Setting ‏چم | مد ]جه ] سه ] فم | 0ه | 3 | كه | له‎ [an | as | a2 | an | a0 0000 ‏کب‎ Burst Lapéncy Leygth ‏کم ما۸1‎ ۸۸۸ [| ظس‎ 6 [5 | 4 | Latency 2 [1 | 0 | Length ololo peo 0100 1 013 1 ۸ 0۱01 2 Burst Type Pie es 3 YP! 011۰ 4 113 3 0|Sequential| |9}1]1 8 1 | Interleave 1jolo| 16 1lolo Reserv 32 101 ف 0 1110| 64 Reserv Full 111 1 ۱1 10 page T , 1,1, | Reserv 

صفحه 17:
row Timer ‘comparat Same ROW Arbitr 6 mol ator WE 

صفحه 18:
استفاده از حافظه دا در مرق لجاب ‎ENGR‏ بین حافظه های دینامیکی. در حال حاضر ]510191۷ . بهترین انتخاب است. ‎eee al Jeera @ SDRAM CL ites‏ شود ‏با توجه به نیاز, تعدادی از حالت های بدون استفاده در 5118 ۳ حذف وکنترلر آن طراحی و ساخته شود(به دلیل ساده تر شدن طراحی): ‏5 او 0012 ها. ن سلهایچدید 51010۸ هستد و میت وزدر طرحهاییکه به سرعتب | لارین یز ‎ee‏ 

صفحه 19:
Se Bee 

ذ دانشگاه صنعتي اصفهان دانشكده برق وكامپيوتر بررسي حافظه هاي ديناميکي و ‏SDRAM Interfacing سمينار كارشناسي ارشد کامپيوتر -معماري علي بهلولي زفره استاد درس دكتر برنجکوب استاد راهنما دکتر محمد داورپناه جزي پائيز1381 1 سمينار کارشناسی ارشد عناوين اصلی مقدمه )1 )2حافظه های ديناميکی ‏SDRAM )3ها )4ساختار SDRAM )5طرحی برای کنترلر )6جمع بندی و نتيجه گيری 2 سمينار کارشناسی ارشد مقدمه )1طرحها با حجم پردازش کم نظير ميکروکنترلرو... موارد استفاده از حافظه ها )2طرحها با حجم پردازش زياد نظير پردازنده ها و fpgaها 3 سمينار کارشناسی ارشد حافظه های ديناميکی تفاوتهای DRAMبا SRAM الف) DRAMها نيازمند Refreshهستند. ب) خطوط آدرس DRAMها مالتي‌پلكس شده است. ج) نيازمند به کنترلر 4 سمينار کارشناسی ارشد انواع حافظه های ديناميکی ‏FPM آسنکرون ‏EDO ‏BEDO انواع DRAM سنکرون) Synchronous DRAM) SDRAM ‏ 5 سمينار کارشناسی ارشد SDRAM انواع SDRAMهای موجود : )1به صورت ماجول )2به صورت ICمجزا 6 سمينار کارشناسی ارشد SDRAM Module 7 سمينار کارشناسی ارشد SDRAM ظرفيت SDRAMها بر حسب مگا بيت بيان می شود . دارای سه نوع بسته بندِی هستند ( بر حسب تعداد بيتهای ديتا). مثال برای يک آی سی 256مگابيتی : تعداد کلمه هايی که بايد ادرس دهی تعداد بيتهای ديتا شوند 8 ظرفيت ‏IC 64M 4 256Mbit ‏SDAM1 32M 8 256Mbit ‏SDAM2 16M 16 256Mbit ‏SDAM3 سمينار کارشناسی ارشد SDRAM NO Connected Pin سمينار کارشناسی ارشد 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 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 9 پين هایSDRAM .1خطوط تغذيه .2خطوط ديتا .3خطوط آدرس .4خطوط کنترلی ()WE,/CAS,/RAS,/CS,CLK,CKE,DQM/ 10 سمينار کارشناسی ارشد خطوط آدرسSDRAM با استفاده از سيگنالهای RASو CASو A0تا A12و BA0و BA1کلمه های حافظه آدرس دهی می شوند. …A1 .... آدرس ستون)) COL کل فضای آدرس ‏A25 A24 ‏A0 آدرس سطر ) )ROW شماره بانک تعداد بيتهای قسمت ROWثابت وبرابر تعداد خطوط آدرس SDRAMاست. 11 سمينار کارشناسی ارشد  به آدرس سطر و ستون و بانک،نحوه تقسيم آدرس 26 64M=2  25 24 23 22 Bank Address 25 32M=2  24 23 22 21 Bank Address 25 16M=2  23 22 21 20 Bank Address سمينار کارشناسی ارشد ……………………… ROW Address ……………………… ROW Address ……………………… ROW Address ………… 1110 0 Column Address 109 ………… 0 Column Address 9 8 ………… 0 Column Address 12 خطوط کنترلی SDRAMدارای يک 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. نظير فرامين: ‏Active,Read,Write,Refresh,Precharge,Mode ‏register set وظيفه کنترلر صدور فرمانهای فوق است. خطوط کنترلی: ‏CLK,CKE,DQM , /WE,/CAS,/RAS,/CS 13 سمينار کارشناسی ارشد SDRAM State Machine SREF Idle State SREF Exit R ACT K E = 1 Self Refresh E F C C K E = 0 Mode Register CKE=0 Power Down Row Active W Auto Refresh R B S T R D ` CKE=1 CKE=0 Read Suspended CKE=1 Read Write CKE=0 CKE=1 WRA RDA سمينار کارشناسی ارشد PREA PRE Read Auto CKE=1Precharge PRE CKE=0 Read Suspended Power on Write Suspended CKE=1 Write Auto Precharge Write Suspended CKE=0 PreCharge 14 SDRAM ماشين حالت MR S Mode Reg. Idle State Auto ACT Automatic sequence Row Manual Input Rea d Read Power On سمينار کارشناسی ارشد Refresh PRE. All Bank Active Prech arge Write Write PreCharge 15 Mode Register Setting سمينار کارشناسی ارشد A1 3 A1 2 A1 1 A1 0 A9 A8 A7 0 0 0 0 0 0 0 A6 A5 A4 A3 CAS Latency A2 A1 A0 Burst Length A 6 A 5 A 4 CAS Latency A 2 A 1 A 0 Burst Length 0 0 0 Reserv e 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 2 0 1 0 2 0 1 0 4 0 1 1 3 0 1 1 8 1 0 0 Reserv e 1 0 0 16 1 0 1 32 1 1 0 64 1 1 1 Full page 1 0 1 Reserv e 1 1 0 Reserv e 1 1 1 Reserv e A Burst Type 3 0 Sequential 1 Interleave 16 SDRAM طرحی برای کنترلر SDRAM CONTROLLER Timer row comparat or Same ROW WR CKE Refresh RAS Arbitr ator RD CAS WE CS Address سمينار کارشناسی ارشد MUX آدرس SDRAM 17 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 حاضر SDRAMبهترين انتخاب است. • استفاده از آی سی SDRAMبه جای ماجول آن توصيه می شود . • با توجه به نياز ،تعدادی از حالت های بدون استفاده در FSMحذف وکنترلر آن طراحی و ساخته شود(به دليل ساده تر شدن طراحی). • DDRها و QDRها ،نسلهای جديد SDRAMهستند و می توان در طرحهِايی که به سرعت باالتری نياز دارند استفاده شوند. 18 سمينار کارشناسی ارشد با تشکر از: اساتيد و دانشجويان 19 سمينار کارشناسی ارشد