FPGA-SDRAM设计学习（一）简单概念和操作介绍

之前学过DDR然后断更了，现在买了个明德扬的视频课来重新学习下，付费就是赚便宜，开源骚客的也挺好，大家自己看着选择吧，个人听明德扬比较习惯（没收广告费哈哈哈） 

SDRAM理解：

下图可以帮助大家理解SDRAM是原理，个人理解很像程序语言的数组的概念，其实就是把一个存储器分成了几个bank，一个bank里面可以存储一些数据，这里对每个bank的读写存储是给出了行列地址进行索引。

 

 几个基本的概念：

 

1、容量

存储单元的数量：行数X列数（得到一个L-BANK的存储单元的数量）X L-BANK的数量

产品文档中会用M X W的方式来表示芯片的容量

M是芯片中的存储单元的总数

W是每个存储单元的容量

2、初始化

SDRAM 上电后要第一步要初始化。

3、突发burst

突发读写

      突发burst是指的是同一行中相邻的存储单元连续进行数据传输的方式，只需要给出读写命令和开始地址，就就开始读/写一定长度的数据，地址自动递增。

突发读操作时序

 

突发长度

      连续传送石所涉及到的存储单元列的数量就是突发长度（Burst Lengths）简称BL，常见的突发长度为1、2、4、8和全页（一行）。

4、刷新refresh

      存储阵列是需要不断刷新来保证存储的数据不会丢失，由于SDRAM是电容存储数据，时间一长就会漏电丢失。

刷新可以认为是：将一行的数据读出来再存进去

• 储存时间

公认的标准：电容存储数据的时间是64ms，也就是每隔64ms，所有的单元都要刷新一遍 。

• 刷新命令

 

• 刷新周期

      刷新周期：64ms/BANK行数，例如，1个bank的行数为4096，那么至少每隔64ms/4096=15.625us就要刷新一次。

• 刷新时间

     给出刷新命令，SDRAM就进行刷新操作，一般需要9个时钟周期时间（具体参看datasheet）。此时不能对SDRAM进行任何操作。

• 自动刷新（auto refresh）AR

     正常工作状态下的刷新

• 自刷新（self refresh）SR

      休眠状态下的刷新

5、预充电precharge

     由于SDRAM的寻址的独特性，所以在进行完读写操作后，如果要对同一L-Bank的另一行进行寻址，就要将原来有效（工作）的行进行关闭，重新发送行/列地址。L-BANK关闭现有的工作行，准备打开新行的操作就是预充电。

      可以设置让芯片每次进行读写操作后，自动进行预充电，这样设计时，只需要进行等待几个时钟周期即可

6、模式寄存器

      SDRAM支持多个工作模式，突发相关的有：是否突发读写，突发长度，突发类型等，还可以配置延时（latency）

7、SDRAM命令

通过CKE、CS、RAS、CAS、WE等信号的组合，就可以产生下面命令：

• NOP：空指令
• ACTIVE：读写操作之前的激活操作
• READ：读
• WRITE：写
• BURST TERMINATE：突发读写结束命令
• PRECHARGE：预充电命令
• AUTO REFRESH：自动刷新
• SELFREFRESH：自刷新
• LOAD MODE REGISTER：修改模式寄存器