第5章存储器设计讲述.ppt

第 5 章  存储系统设计 5.1存储器控制器 一、存储器的分类 主要分为ROM和RAM 1、RAM RAM有两大类：静态RAM，动态RAM ★静态RAM（Static?RAM/SRAM） SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。 ★动态RAM（Dynamic?RAM/DRAM） DRAM速度比SRAM慢，不过还是比任何的ROM都要快，价格上来说相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。 在ARM中使用的SDRAM(同步 DRAM Synchronous? DRAM ），就是动态数据存储器 2、ROM ROM也有很多种: PROM是可编程的ROM， PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品。 EPROM（可擦除可编程ROM）通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。 EEPROM是通过电子擦出，价格很高，写入时间很长，写入很慢。 FLASH存储器又称闪存，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据. Flash主要有两种NOR?Flash和NADN?Flash。 ☉NOR?FLASH的主要供应商是INTEL?等厂商，曾经是FLASH的主流产品。 特点： （1）可以直接从FLASH中运行程序 （2）工艺复杂，价格比较贵 （3）存储容量较小 ☉ NAND?FLASH的主要供应商是SAMSUNG和东芝 特点： （1）比NOR?FLASH拥有更大存储容量，而且便宜。市场主流 （2）无法寻址直接运行程序，只能存储数据。 （3）容易出现坏区，所以需要有校验的算法。 3、嵌入式使用的存储器 ARM嵌入式系统经常使用NAND Flash存储器存放启动程序，在SDRAM上执行主程序代码，速度较快。 二、2410 存储器映像 地址空间： ☉寻址范围为1G字节，分为8个块banks， 每bank有128M字节。 ☉地址线A0-A26，27条地址线，寻址128M ☉ 8个块banks为bank0—bank7, 其中6个banks用于ROM，SRAM等，剩下2个banks用于ROM，SRAM，SDRAM等 ☉ 2410外部27条地址线，访问128M的存储器空间。 ☉ 8个块有nGCS[7..0]外部引脚选定 实验板： NAND_FLASH存储器 ★板卡上NAND_FLASH存储器为K9F5608（32MB，8位数据总线） ★ CPU分配给它的地址空间为0x0000 0000—0x01ff ffff。 ★启动代码部分则放在从0x0000 0000开始的地址空间内。 核心板上电复位时，系统首先将Nand_Flash开始的0~4K的程序映射到SteppingStone区，然后从那里开始执行。Nand_Flash可以存放数据和程序。 SDRAM存储器单元 ★板卡上SDRAM存储器为HY57V561620(32MB，8位数据总线) ★ CPU分配给这两片SDRAM的地址空间分别为 0x3000 0000 - 0x31ff ffff（ Bank6区） 0x3200 0000-0x33ffffff, （Bank7区） 5.1.3 内存控制器 为访问外部存储器提供控制信号，2410提供了13个特殊寄存器，对存储器进行控制。 1、BWSCON总线宽度控制寄存器 功能：控制各组存储器的总线宽度和访问周期 每4位控制一个BANK，最高位对应BANK7BWx:设置相应BANK的位宽。00：8 ，01：16，10：32WSx??:是否使用存储器等待信号，通常为0STx? ?:启动\禁止SDRAM掩码引脚，其中 SDRAM:0，SRAM:1 BWSCON=0010,0010,0001,0001,0001,0001,0010,0000B 设置bank1，bank6,7为32位，其余16位，注意：bank0不需要程序设定，由外部引脚设定 2、BANKCONn 总线控制寄存器，可控制各bank的nGCS时序 ☉ BANKCON0-BANKCON5默认值为0x700，访问周期为14个周期。 ☉ B