SDRAM 学习笔记（一）

  前面几篇博客已经讲到了关于0V7725的相关驱动问题，那么OV7725驱动成功之后，设定OV7725输出RGB565格式，那么对于640x480x16，那么若是选用FIFO，应该设置为位宽16bit，存储深度为30万，但是这样是不现实的。所以采用存储深度更大的SDRAM来实现数据的缓存。

  要么对于SDRAM的学习资料，笔者列举以下几篇文档供大家学习。

 

  当然还有之前各位大神写的博客，都可以进行参考，这里不一一列举。

  本篇博客先整体介绍SDRAM,以及SDRAM的重要知识点。

  1.基础知识

  SDRAM（synchronous dynamic random access memory），同步动态随机存储器。同步也就是与CPU前端总线的系统时钟频率相同，并且内部命令的发送与数据的传输都是以它为基准。动态是SDRAM是电容阵列，需要不断的充放电，不断刷新数据保证数据不丢失，所以SDRAM有个重要参数，就是刷新频率。

  我们可以把SDRAM想象成一个表格，若要写入某一个单元，则需指定行地址和列地址，如下图21.1所示，整个由行列组成的块，称之为L-Bank，大部分的SDRAM都是基于4个L-Bank设计的，也就是有4张这样的表格。寻址流程，先是指定L-Bank的地址，再进行指定行地址，然后再指定列地址寻址单元，其中每个单元可以放置8/16/32位的数据。

  笔者常用的是hynix（海思）的SDRAM芯片，如下图。基于hynix的其他其他型号操作时序都是一样的，只不过存储容量改变。时钟频率以及其他参数改变，这个之后会提及到。

  由上图可以看出，有四个分区，每一个分区是由行和列激活信号，并通过行和列的预解码实现行和列的锁定，其中地址缓存器赋予地址寄存器，用来产生行和列的预解码，以及模式寄存器，模式寄存器用来控制写入的方式。状态机部分是产生控制逻辑，功能和仲裁器一样，SDRAM的实施其实也是利用了DMA的原理，CPU只需给仲裁逻辑发送相应的指令，会将数据从一个地方搬运到另一个地方。

  所以整个SDRAM部分，应该包括逻辑控制单元，地址寄存器，数据寄存器，在时序控制中，还有一个命令解码器，CPU就是通过这个通道来实现命令的交互，来操作内存条的。SDRAM中还有模式寄存器，这个决定SDRAM是否能够读写操作的成败。

2. PCB设计注意事项

  SDRAM在制作PCB时，为了保证在高频下正常工作，首先应该处理好电源引脚的退耦电容，退耦电容的layout与FPGA电源引脚一样，在PCB设计时尽可能的靠近电源引脚，以最大限度地滤除纹波，提高SDRAM驱动电源的质量。

  SDRAM时钟信号：由于SDRAM的工作频率较高，为避免传输效应，同时避免对其他信号产生干扰，在时钟线的布线时应尽可能采用地线隔离，缩短PCB上面的走线长度。

  SDRAM控制信号：由于是高速并行操作，控制线在layout时尽可能地等长，以最大限度地保证时序信号的同步性。

  如果对SDRAM的时钟，时序要求比较高，则在重要的控制线上面，加33Ω电阻来消除干扰。这个主要是降低信号边沿的跳变速率。

  SDRAM尽可能地远离电源，晶振，用户接口等干扰比较大的电路模块

  SDRAM走线即使没有严格的走等长线，只要走线不是太长，都没有太大关系。

   上图是笔者经常采用的一种方案，其中引脚15和19如果不采用掩模处理的话，可以直接接地。

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