ColdFire系列MCF5445x微处理器上的DDR2同步动态随机存取存储器.PDF

飞思卡尔半导体应用指南 文档编号：AN3522 应用笔记 版本：0，09/2007 ColdFire 系列 MCF5445x 微处理器上的 DDR2 同步动态随机存取存储器 为优化带有 DDR2 的 ColdFire 处理器的功耗和性能而设计 作者：John Weil Microcontroller Division 目 录 1、绪论 2 2 、DDR2 纵览 2 2.1 DDR2 功率节省 2 3、ColdFire 中DDR2 的实现 3 3.1 ColdFire 内部架构和DDR2 3 3.2 DDR2 功能性的编程模式 5 3.3 DDR2 初始化样例 6 3.4 DDR2 硬件设计考虑因素 8 3.5 DDR2/ColdFire 布线指导 11 3.6 接口图样例 13 飞思卡尔半导体 1 飞思卡尔半导体应用指南 2 DDR2 纵览 1、绪论 ColdFire 系列的微控制器和微处理器支持多种存储器技术。ColdFire 对 SDRAM 存储技术支持性能非常良好，MCF5445x 系列又增加了对 DDR2 存储技术的支持， 通过高性能，节约成本和低功耗的嵌入式控制器扩大了 DDR2 存储器的嵌入式市场 空间。基于 V4m 版本的 ColdFire 使用 DDR2 来降低系统成本，最小化系统耗能以及 最大化性能，从而发挥了 DDR2 在如今嵌入式系统设计中的优势。结合了 DDR2 存 储器技术的 MCF5445x 处理器很好的适用于对价格，性能和总功耗有严格标准的产 品。 MCF5445x 处理器嵌入了新的 V4m 内核，该内核带有存储器管理单元，以及丰 富的集成模块，如以太网，USB ，串行存储导入，声音支持，DSP 加速器，密码加 速协处理器和 PCI 控制器。 该应用笔记帮助硬件和软件工程师理解 DDR2 存储器如何在嵌入式系统设计中 发挥实际的效果。以下提供了 DDR2 存储器优缺点的纵览，以及从软硬件方面的关 于将 DDR2 集成到任何嵌入式设计的方便性的描述。 2、DDR2 纵览 DDR2 已经快速发展成为PC 和 PC 外围设备常用的存储器，是双倍数据传输率 同步存储技术的下一代产品，已被JEDEC 确定为 JESD79-2C 标准。DDR2 存储器用 来将 DDR 存储器技术的频率范围扩展到更高的层次，同时也降低了 DDR 存储器的 总功耗。 SDRAM 公司通过对基本架构的调整和引进新的支持更高频率的 I/O 信号线，实 现了速度的提升以及有效功率的节省。频率的改进给嵌入式消费者带来较少的收益， 因为大多数嵌入式系统没有逼近DDR 存储器的上限，但新的节省功耗的功能确实提 供了有效的收益。嵌入式设计者现在开始涉足具有高性能低电压（1.8V）I/O 驱动的 商品化的 SDRAM 来最小化系统的功耗。这就意味着输出驱动器将可完成和 2.5-V DDR 相同速度的目标，而且降低了电压的波动，最终不需要使用 LPDDR（移动DDR ） 降低I/O 功耗。 2.1 DDR2 功率节省 DDR2 标准通过改进 SDRAM 阵列的一些架构来获得有效的能源节省，同时保持 了和DDR 相同的性能。DDR2 存储器使用 4n 内部预取总线，和DDR 的2n 预取总 线相比，可允许总线对 SDRAM 内部阵列的存取是外部总线的4 倍宽。例如，16 位 宽的 DDR2 存储器使用 64 位宽的内部总线来存取核心阵列。相对同等性能的 DDR 存储器而言，可给 DDR2 存储器中的核心阵列更低的时钟，这样就降低了动态功耗 飞思卡尔半导体 2 飞思卡尔半导体应用指南 3 ColdFire 中DDR2 的应