历史上的今天
返回首页

历史上的今天

今天是:2024年10月14日(星期一)

正在发生

2018年10月14日 | Exynos4412裸机程序之DDR工作原理与时序(二)

2018-10-14 来源:eefocus

上一篇文章Tiny4412裸机程序之DDR工作原理与时序(一)我们学习了DDR SDRAM的工作原理,这一节我们接着讲一下DDR2的一些知识,看看与DDR、SDRAM 有什么不同,这一节的内容也基本来自于网络。

DDR的发展沿着更高数据传输频率,更大内存容量的方向发展,DDR2中做到更高数据传输频率,由DDR的2-bit pretetch向4-bit pretetch发展,而扩展容量,除了增加每个L-Bank的容量以外,另外就是增加L-Bank数,也就是说在内存中,原来DDR中Bank线只有2根,一块内存芯片最多2^2=4片L-Bank,而在DDR2中变成了2^3=8片L-Bank。(下面的一些图和文档出自于芯片手册)

一、4-bit Prefetch 

看看DDR2的三个频率的关系,下图是内部时钟均为133MHz的DDR2/DDR/SDRAM的比较,由此可以看到,相比于DDR,DDR2由于是4-bit Prefetch,外部时钟是内部总线时钟的2倍,而DDR和SDRAM中,这两个时钟频率相等。

DDR、DDR2、SDRAM比较表

DDR、DDR2、SDRAM比较表

在 SDRAM 与 DDR 时代,这两个时钟频率是相同的,但在 DDR-II内存中,内部时钟变成了外部时钟的一半。以 DDR-II533 为例,数据传输频率为 533MHz(对于每个数据引脚,则是 533Mbps/pin),外部时钟频率为 266MHz,内部时钟频率为 133MHz。因为内部一次传输的数据就可供外部接口传输 4 次,虽然以 DDR 方式传输,但数据传输频率的基准— — 外部时钟频率仍要是内部时钟的两倍才行。

DDR、DDR2、SDRAM比较图

DDR、DDR2、SDRAM比较图

二、 DDR-II的新操作与新时序设计

1、片外驱动调校(OCD,Off-Chip Driver)

DDR-II内存在开机时也会有初始化过程,同时在 EMRS 中加入了新设置选项,由于大同小异,在此就不多说了。在EMRS阶段,DDR-II加入了可选的OCD功能。

OCD的主要用意在于调整 I/O 接口端的电压,来补偿上拉与下拉电阻值。目的是让 DQS 与 DQ 数据信号之间的偏差降低到最小。调校期间,分别测试 DQS 高电平/DQ 高电平,与 DQS 低电平/DQ 高电平时的同步情况,如果不满足要求,则通过设定突发长度的地址线来传送上拉/下拉电阻等级(加一档或减一档),直到测试合格才退出 OCD 操作。

DOS 同步时序说明图

DOS 同步时序说明图

2、片内终结(ODT,On-Die Termination)

所谓的终结,就是让信号被电路的终端吸收掉,而不会在电路上形成反射,造成对后面信号的影响。

在 DDR 时代,控制与数据信号的终结在主板上完成,每块 DDR 主板在 DIMM 槽的旁边都会有一个终结电压岛的设计,它主要由一排终结电阻构成。长期以来,这个电压岛一直是 DDR 主板设计上的一个难点。而 ODT 的出现,则将这个难点消灭了。ODT 将终结电阻从主板上移植到了内存芯片内部,主板上不在有终结电路。ODT 的功能与禁止由内存控制器控制,ODT 所终结的信号包括 DQS、RDQS(为 8bit 位宽芯片增设的专用 DQS 读取信号,主要用来简化一个模组中同时使用4与 8bit 位宽芯片时的控制设计)、DQ、DM 等。

ODT说明图

ODT说明图

上图中,左边就是DDR时代,在主板上完成信号终结,右边就是从DDR2开始,在内存芯片内部终结信号。在内存芯片工作时系统会把终结电阻器屏蔽,而对于暂时不工作的内存芯片则打开终结电阻器以减少信号的反射。由此DDR2内存控制器可以通过ODT同时管理所有内存引脚的信号终结。并且阻抗值也可以有多种选择。如0Ω、50Ω、75Ω、150Ω等等。并且内存控制器可以根据系统内干扰信号的强度自动调整阻值的大小。

3、前置 CAS、附加潜伏期与写入潜伏期

前置 CAS(Posted CAS)是为了解决 DDR 内存中指令冲突而设计的功能。它允许 CAS 信号紧随 RAS 发送,相对于以往的 DDR 等于将 CAS 前置了。这样,地址线可以立刻空出来,便于后面的行有效命令发出,避免造成命令冲突而被迫延后的情况发生,但读/写操作并没有因此而提前,仍有要保证有足够的延迟/潜伏期,为此,DDR-II引入了附加潜伏期的概念(AL,Additive Latency),与 CL 一样,单位为时钟周期数。AL+CL 被定义为读取潜伏期(RL,Read Latency),相应的,DDR-II还对写入潜伏期(WL,Write Latency)制定了标准,WL是指从写入命令发出到第一笔数据输入的潜伏期,不要将它和 tDQSS 弄混了,后者是指 DQS 而不是数据。按规定,WL=RL-1,即 AL+CL-1。

前置 CAS说明图

前置 CAS说明图

上图中,ACT表示的是激活信号,在没有前置CAS功能时,对其他L-Bank的寻址操作可能会因当前行的 CAS 命令占用地址线而延后,并使数据I/O总线出现空闲(上图中的BUBBLE处),当使用前置CAS后,消除了命令冲突并使数据I/O总线的利率提高。

前置 CAS说明图

前置 CAS说明

设置 Posted-CAS 后,必须附加潜伏期以保证应有延迟,此时读取潜伏期(RL)就等于 AL+CL,从中可以看出 AL 的值为 CL+tRCD-1。


推荐阅读

史海拾趣

ETTINGER公司的发展小趣事

作为英国翘楚皮具品牌,Ettinger有幸获得了H.R.H威尔士王的皇家保证。这一荣誉不仅是对Ettinger产品质量的认可,也为品牌的发展带来了更多的机遇。随着品牌知名度的提升,Ettinger逐渐成为了英国人最喜爱的皮具品牌之一,并在全球范围内拥有了广泛的粉丝群。

格科微电子(GALAXYCORE)公司的发展小趣事

在快速发展的电子行业中,Ettinger始终坚持传统工艺和品质至上的原则。公司不仅仍然由Ettinger家族所有,所有的产品制作也依然保持纯手工制作,以确保每一件产品都达到最高的品质标准。这种对品质和工艺的执着追求,使得Ettinger在竞争激烈的电子行业中独树一帜,赢得了消费者的信任和尊重。

DBM REFLEX公司的发展小趣事

在全球环保意识日益增强的今天,DBM REFLEX积极响应可持续发展的号召。公司不仅在生产过程中注重环保和节能,还积极推广绿色产品和技术。同时,DBM REFLEX还积极参与社会公益事业,通过捐款捐物等方式回馈社会。这种对环保和社会责任的关注,使DBM REFLEX在电子行业树立了良好的企业形象。

First Switchtech公司的发展小趣事

在电子行业的初期,First Switchtech公司(或类似公司)凭借其在开关技术领域的突破性创新,迅速在市场中崭露头角。公司研发出了一种新型低功耗、高可靠性的电子开关,这一创新不仅解决了当时市场上开关设备能耗高、故障率大的问题,还极大地提升了产品的整体性能。随着这一技术的广泛应用,First Switchtech公司逐渐在电子开关领域建立了领先地位,并带动了整个行业的技术进步。

FCI connector [富加宜连接器]公司的发展小趣事

在大中华区市场,FCI展现出了强劲的增长势头。公司积极布局中国市场,特别是在3G产业领域,FCI投入大量人力资源研发相关产品,为通信设备厂商提供优异的连接器解决方案。随着中国3G牌照的发放,FCI的业绩得到了强劲增长。几乎所有的12.5GHz局端通信设备制造商都采用了FCI的连接器解决方案,这使得FCI在大中华区的市场份额不断攀升。

Chips And Technologies Inc公司的发展小趣事

C&T始终坚持品质至上的原则,从原材料的采购到产品的生产、测试,每一个环节都严格把控。这种对品质的执着追求,使得C&T的产品在市场上赢得了良好的口碑。许多知名电脑制造商都选择与C&T合作,将其产品作为首选的半导体解决方案。

问答坊 | AI 解惑

汇编交通灯程序

汇编交通灯程序…

查看全部问答>

求助:vmware6.0下Fedora9系统中的minicom设置后接arm没有反应

对vmware6.0下Fedora9系统中的minicom进行设置,波特率115200,无奇偶校验,数据位8,停止位1,设置后显示115200 8N1 保存设置后,连接arm却没有反应 我在xp下用超级终端在同样的设置下可以连接到arm,不知道是怎么回事啊? 谢谢各位…

查看全部问答>

BSP移植成功,散分!!!

经过三个月的努力,在自己公司的开发板上,成功移植wince5.0 BSP 开发包,今天加入display驱动后,看到了wince5.0桌面. 呵呵,心里爽呀.这块板不支持BX指令(ARM CPU版本太旧),修改 wince kernel成功解决!!!…

查看全部问答>

S3C6410的USB通讯小项目外包

S3C6410的USB通讯小项目外包: 硬件:S3C6410开发板(用现成的)软件要求:通过USB线使S3C6410开发板能与PC机通讯下载文件。   说明:其实开发板上的EBOOT已经实现了这个功能,只是没有上位机DNW的源代码。而我们必须要有源代码。开发费可 ...…

查看全部问答>

求一个比较好的IQ解调器芯片

大家推荐一个比较好的IQ解调器芯片,我现在用的是RF2938RFMD但是很容易谁坏,不知道是什么原因。 我的RF是137MHz,拜托大家了。…

查看全部问答>

stm32f103vc发送中断

串口3的发送中断配置好后,为什么立即发送失败,但等候大约1s时间后,发送却能够正常? 串口的配置是没有问题的,关键是上述的那个问题?…

查看全部问答>

毕业设计的问题,诚心求一个高手帮帮忙。

我的毕业设计题目是用TMS320F2812EVM做一个变声器,现在实在弄不出来,因为DSP的编程有问题,有谁能给我一点思路和程序指点吗?如果有谁能帮忙的话那就感激不尽了,需要的话加我QQ,53430188。 我打算用AD+FFT+DA的流程,但是在具体操作的时候发现 ...…

查看全部问答>

单片机

目前使用最好的单片机芯片是什么呀?请大家指教…

查看全部问答>

关于STM8L152 12864液晶显示问题

最近我用STM8L15x的固件库编写一个12864的液晶显示,但是液晶无法显示出来,而且有时会乱码#include \"stm8l15x.h\"#define uchar unsigned char#define E_H() (GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7))#define E_L() (GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pi ...…

查看全部问答>

lm567能数字调制吗

本帖最后由 paulhyde 于 2014-9-15 03:31 编辑 lm567能数字调制吗    …

查看全部问答>