嵌入式系统中的存储器.ppt

第5章 嵌入式系统存储器（上） 存储器基本概念 计算机是能按照指令对各种数据进行自动加工处理的电子设备 存储器是计算机必不可少的组成部分 存储器内部存储器和外部存储器 内存是电路板上的半导体存储器件 外存则包括硬盘、光盘、U盘、电子盘及各类存储卡 计算机存储系统结构 PC中的内存储器 DSP的协处理器应用 基于DM642的嵌入式DVR系统 8051单片机结构 基于GX处理器的嵌入式系统结构 基于FIC8120单通道DVR系统 ARM9实例——S3C2410 驰为S800P MP4播放器中的存储器 内部存储器分类方法 按接口：串行、并行 按端口：单端口、双端口 按掉电信息是否保留：易失性存储器、非易失性存储器 内部存储器类型 SRAM——静态随机访问存储器 SRAM(Static RAM、静态RAM) 速度快 功耗大 价格贵 集成度低 不需要刷新 应用：CACHE 嵌入式系统 位宽为8的20x20存储矩阵 SRAM原理结构(IDT7164) IDT7164引脚信号分配及功能 SRAM读时序(IDT7164) SRAM写时序(IDT7164) 应用中的SRAM DPRAM——双端口RAM DPRAM基本概念 DPRAM有两套相互独立的地址、数据、控制信号 通过两套信号，两个CPU可同时对DPRAM进行读写 但是，两个CPU不能同时“写”或同时“读/写”同一个存储单元 DPRAM内部有相应的功能设计，避免出现读写冲突 DPRAM应用示意图 双端口存储器应用实例 DPRAM实例——IDT7007 IDT(Integrated Device Technology)产品 内存容量为32Kx8 5V工作电压 分军品级、工业级和商业级 可通过多片级连扩展到16位或更多 IDT7007内部结构 IDT7007信号意义 IDT7007读写冲突 两个处理器同时写同一个存储单元 对同一个存储单元，一个端口在读（写），同时另一个端口要写（读） 冲突发生时，仲裁逻辑允许先产生读写操作的一方优先完成操作，同时将另一端口的BUSY#信号设置为有效，并在片内禁止其对该存储单元的写操作 IDT7007端口仲裁逻辑工作方式 IDT7007的BUSY#信号的应用 BUSY#信号用于防止DPRAM的两个端口同时“写”或“读/写”同一个存储单元 并不是每个系统都要用BUSY#信号，如用信号灯 IDT7007的硬件信号灯(Semaphore) 信号灯是指DPRAM中几个可寻址的特殊状态位 IDT7007有8个信号灯 DPRAM常用于两个处理器之间的通讯，不同处理器之间需要有任务协调机制，避免抢占公共资源时出现冲突，这是信号灯功能 两个处理器用一个信号灯作为共享存储区的占用标志 硬件信号灯不直接控制芯片的工作，只为软件提供支持 IDT7007信号灯状态变化序列例子 IDT7007的信号灯原理 IDT7007的信号灯访问 专门的选择信号SEML#和SEMR# 用A0、A1、A2三个最低地址寻址8个信号灯 状态用D0送出或读取 IDT7007的中断信号 通过IDT7007，两个端口上的CPU可以相互给对方发出中断请求，也可以清除对方的中断 左端口写0X7FFF，INTR#产生中断；右端口读0X7FFF，清除INTR# 右端口写0X7FFE，INTL#产生中断；左端口读0X7FFE，清除INTL# 两个地址的值用户定义，不用中断时是普通的RAM单元 IDT7007的中断信号的产生 IDT7007位宽扩展 课后阅读： IDT7007数据手册 SDRAM——同步动态随机访问存储器 驰为S800P MP4播放器中的存储器 纸币图像识别 DRAM基本概念 动态RAM利用MOS管栅极寄生电容存储信息 电容的充电、放电、泄露、补充是一个动态的过程，即动态随机存储器 定期给电容补充电荷的过程(2ms)，即DRAM的刷新 DRAM需要专门的控制器 DRAM的发展 DRAM FPM DRAM EDO DRAM SDRAM DDR SDRAM DDRII SDRAM DDRIII SDRAM SDRAM基本概念 SDRAM需要动态刷新 SDRAM在时钟同步下工作 SDRAM一次读写的数据位数称为位宽 SDRAM用于组成系统的主存储器系统，根据系统存储总线的位宽和芯片的位宽，可能需要1、2、4、8片SDRAM SDRAM容量大，采用行、列地址复用的方式寻址内部的存储阵列 SDRAM内部一般分为多个BANK，对应有BA信号实现BANK的选择 SDRAM内部结构(4Mx16bits) SDRAM信号分配 SDRAM信号意义 SDRAM接口控制器 SDRAM控制命令 SDRAM的初始化 SDRAM芯片内部有一个工作模式寄存器（MR，Mode Reg