CPLD与80C196XL时序特性在DRAM控制器设计中的应用

"利用CPLD技术和80C196XL时序特征实现DRAM控制器的设计" 在嵌入式系统设计中，存储器的选择和管理至关重要，尤其是对于那些需要大容量存储空间但又受限于成本的项目。80C196XL是一款16位的嵌入式微处理器，由Intel公司生产，广泛应用于工业控制、电脑终端和通信设备等场景。该处理器内部集成了DRAM刷新控制单元（RCU），能够自动生成DRAM刷新总线周期，以确保内存的稳定运行。 RCU单元在微处理器的增益模式下工作，通过适当的配置，可以向总线接口单元（BIU）发送存储器读取请求。当设置好微处理器的内存范围后，在BIU执行刷新周期时，将激活所编程的内存区域。这简化了对DRAM的管理，同时保证了内存刷新的正确进行。 然而，尽管静态RAM（SRAM）常用于嵌入式系统，因其快速访问和简单时序而受到青睐，但其高昂的成本限制了在大容量存储需求下的应用。相比之下，动态RAM（DRAM）虽然有更复杂的时序要求，但其成本效益更高，更适合于需要大量存储空间的系统。因此，设计一个有效的DRAM控制器成为了降低系统成本的关键。 本文提出了一种创新方法，利用80C196XL微处理器的时序特性，结合复杂可编程逻辑器件（CPLD）和硬件描述语言VHDL，来设计一个定制的DRAM控制器。CPLD允许灵活的硬件配置，可以适应不同类型的DRAM芯片，而VHDL则为实现控制器的逻辑功能提供了便利。 80C196XL的RCU单元包含关键组件如9位递减计数器、9位地址计数器、3个控制寄存器和接口逻辑。当RCU启用时，递减计数器在CLKOUT时钟周期内递减，当计数值达到1时触发刷新请求。然后，计数器重新加载，继续下一轮的刷新周期。刷新周期具有高优先级，只要处理器总线空闲，就会立即执行刷新操作。 通过这种设计，可以有效地管理DRAM的刷新过程，避免数据丢失，同时满足系统的实时性要求。CPLD的使用则确保了控制器的灵活性和可扩展性，使得设计者可以根据不同的系统需求调整DRAM的控制策略。因此，这种基于80C196XL时序特性和CPLD技术的DRAM控制器设计方案，不仅降低了系统成本，还简化了设计流程，提高了系统的可靠性。