SDRAM预充电与自动刷新操作详解
"预充电命令工作时序图-LPC178x下册" 在了解预充电命令和SDRAM自动刷新操作之前,我们首先要明白SDRAM(Synchronous Dynamic Random-Access Memory,同步动态随机访问存储器)的基本原理。SDRAM利用电容存储数据,由于电容会自然放电,因此需要持续的电源来保持信息。一旦断电,存储的数据就会丢失。 预充电命令工作时序 预充电命令是SDRAM操作中关键的一环,确保数据的正确读取和写入。当SDRAM的Bank进行读或写操作时,首先必须对Bank进行预充电,即向Bank的所有行写入一次1的数据。预充电可以通过两种方式触发: 1. 直接发送预充电命令:控制器向SDRAM发送预充电命令,告知SDRAM需要进行预充电操作。 2. 自动预充电:某些SDRAM设计允许在每次读写操作后自动进行预充电,无需额外的预充电命令。 预充电完成后,需要等待一个时间间隔`tRP`(Precharge command Period),才能发送新的行地址命令打开新的行。这个间隔是预充电命令生效到新行地址有效之间的最小时间,确保Bank完成预充电过程,准备接受新的行操作。 预充电命令时序图如图5.18所示,展示了预充电命令的启动、Bank的预充电以及随后的新行地址命令的接收。 SDRAM自动刷新操作 自动刷新是SDRAM设计中的必要部分,因为电容式存储单元的数据需要定期充电以防止数据丢失。刷新操作按照行进行,且有特定的行选择规则: - 刷新操作的行:刷新时,同一Bank中地址相同的行会被同时刷新,例如,刷新Bank0的0x0010行意味着Bank1到Bank3的0x0010行也会被刷新。 - 刷新操作的周期:按照SDRAM的标准,每个存储单元的刷新周期为64毫秒。这意味着每64毫秒,所有行都需要至少被刷新一次。刷新过程中,SDRAM不能执行其他工作指令,这可能会影响其性能。然而,这是动态随机存取存储器(DRAM)与静态随机存取存储器(SRAM)相比能降低成本的原因,因为SRAM不需要刷新操作。 在LPC178x/177x微控制器中,外部存储器控制器(EMC)是负责处理这些SDRAM操作的关键部件,包括预充电命令的执行和自动刷新的管理。EMC提供了对不同类型存储设备(如SDRAM、E2PROM等)的控制,确保了系统的稳定运行。 E2PROM存储器 E2PROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦除可编程只读存储器)是一种非易失性存储器,即使在电源断开后也能保持数据。LPC178x/177x微控制器集成了E2PROM,用于存储配置信息或需要长期保存的数据。 - 描述:E2PROM提供了一种在系统编程和修改的能力,可以在不破坏原有数据的情况下添加或更改信息。 - 特性:可能包括可编程性、可擦除性以及在系统编程的能力等。 - 寄存器描述:E2PROM的控制和状态寄存器定义了如何与E2PROM交互。 - E2PROM操作:包括编程、读取、擦除等操作的详细步骤和限制。 预充电命令和SDRAM自动刷新操作是理解LPC178x/177x微控制器内存管理的关键概念,而E2PROM则为系统提供了持久存储的解决方案。理解这些机制对于高效地利用微控制器的存储资源至关重要。
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