SDRAM介紹

同步動態隨機存儲器（SDRAM）特點：

• 同步：memory工作時需要同步時鐘
• 動態：存儲陣列需要不斷刷新
• 隨機：自由指定地址讀寫數據
• 容量大價格便宜

SDRAM存儲結構

SDRAM支持多BANK，通過指定BANK號，行地址，列地址找到目標存儲單元。
圖1 存儲結構

SDRAM信號線

SDRAM內部框圖

如下以W9825G6KH內部框圖舉例：圖2 W9825G6KH框圖

• 1時鐘控制
• 2命令控制
• 3地址控制
• 4存儲陣列，4個BANK
• 5數據

SDRAM常用命令表

SDRAM通過信號線上的不同狀態來產生各種命令。表1 SDRAM命令表注意：L=Low Level H=High Level X=don't CareA10=H表示Precharge all bank，A10=L表示Precharge選擇的BANK

• No-Operation表示選中當前設備，當前沒有操作。
• Bank/Row active在對SDRAM進行讀寫時，需要先激活對應的bank和行，該命令用于選擇一個bank的一行進行激活，以便接下來進行讀寫訪問。
• Read激活的行有效之后，對列地址進行尋址，讀出數據。
• Write激活的行有效之后，對列地址進行尋址，寫入數據。
• Precharge預充電命令，在某一行上的讀寫完成之后，關閉現有的行，準備激活新行。
• Refresh刷新命令，SDRAM需要不斷的刷新操作才能保存數據，根據SDRAM設備參數按照固定周期進行刷新。
• Load Mode Register加載模式寄存器，修改SDRAM設備的功能參數，burst模式，latency等。

圖3 mode register

SDRAM Power On Sequence

圖4 SDRAM Power On

AT32 SDRAM控制器

SDRAM控制器主要特點如下：

• 同時支持兩個SDRAM設備
• 支持8位/16位數據總線寬度
• 支持13位行地址，11位列地址（最大可以支持4x16Mx16bit=128MB）
• 支持4個內部Bank
• 支持word/half word/byte訪問
• 支持Burst Read，有6x32bit讀FIFO緩存
• SDRAM時鐘支持HCLK/2, HCLK/3, HCLK/4
• 支持低功耗模式（自刷新模式，掉電模式）

地址映射

圖5 SDRAM地址映射SDRAM Device1起始地址：0xC0000000SDRAM Device2起始地址：0xD0000000

I/O引腳配置

表2 SDRAM IO引腳列表

使用SDRAM IO引腳初始化如下，可根據具體使用引腳進行修改：

SDRAM讀寫時序

• 寫SDRAM時序

讀SDRAM時序

SDRAM配置

通過配置寄存器SDRAM_CTRLx來設置SDRAM設備的容量，訪問方式等，詳細信息可參考RM。此寄存器包括如下配置：（W9825G6KH作為示例）

• 行地址/列地址配置

行地址和列地址根據SDRAM設備地址位數進行配置，如下示例：

數據總線寬度

根據SDRAM設備支持數據總線寬度進行配置，如下示例支持16bit數據寬度：

內部區塊個數

SDRAM設備支持內部bank個數：

列地址選通延遲（CAS）

SDRAM設備支持延遲：

寫保護配置（WRP）

• 如果配置了寫保護，在寫SDRAM設備時會參數Bus error。
• XMC_SDCLK時鐘分頻（CLKDIV）
• BSTR（連續讀）
• RD（讀延時）

配置代碼例程：

SDRAM時序參數配置

要正常使用SDRAM設備，需要正確配置此部分的實現參數，此參數可在SDRAM設備的datasheet中找到對應值。

配置寄存器SDRAM_TMx：

• TMRD（加載模式寄存器到激活延遲）
• TXSR（退出自刷新延遲）
• TRAS（自刷新周期）
• TRC（刷新命令到激活命令延遲）
• TWR（寫命令到預充電命令延遲）
• TRP（預充電到激活命令延遲）
• TRCD（行激活到列延遲）

例TRCD：最小18ns，SDRAM時鐘144MHz，一個SDRAM時鐘大約為7ns，因此TRCD至少要配置為延遲3個SDRAM時鐘周期。例TWR：SDRAM設備要求2個SDRAM時鐘，因此配置為2

SDRAM設備對時序要求：（W9825G6KH作為示例）

配置代碼例程：

SDRAM啟動序列配置

• Clock enable時鐘使能

預充電

設置刷新計數器

計算方法：counter=（SDRAM resfresh period / number of rows）-20；

刷新速率=64ms/8K=7.8125us；counter=7.8125us*144MHz–20=1105；

自動刷新

加載模式寄存器

SDRAM例程

SDRAM Basic此例程配置SDRAM設備之后，對SDRAM設備進行讀寫操作，并判斷讀寫數據是否正確，包括如下步驟：

• GPIO初始化
• SDRAM配置

SDRAM啟動序列

SDRAM讀寫訪問

SDRAM DMA此例程配置SDRAM設備之后，使用對SDRAM設備進行讀寫操作，并判斷讀寫數據是否正確，包括如下步驟：

• GPIO初始化（同SDRAM Basic）
• SDRAM配置（同SDRAM Basic）
• SDRAM啟動序列（同SDRAM Basic）
• SDRAN DMA讀寫

關于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動全球市場32位微控制器(MCU)創新趨勢的芯片設計公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發與創新，全系列采用55nm先進工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內核，締造M4業界最高主頻288MHz運算效能，并支持工業級別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當多元的終端產品成功案例：如微型打印機、掃地機、光流無人機、熱成像儀、激光雷達、工業縫紉機、伺服驅控、電競周邊市場、斷路器、ADAS、T-BOX、數字電源、電動工具等終端設備應用，廣泛地覆蓋5G、物聯網、消費、商務及工控等領域。