SDRAM的控制命令讲解

三、控制命令

SDRAM的驱动需要用到一些命令，介绍几个常见的命令

3.1 Active （激活操作）

激活操作，必须在读写操作之前被发送，用于设置所需要的BANK和行地址，BANK地址由BS0,BS1（也可写作BA0,BA1）指定，行地址由A0~A12指定； 列地址将在READ和WRITE操作中指定； 激活操作时，CLK信号上升沿采样到的关键信号如下

 

 

3.2 Read（读操作）

在发送完激活命令后，再发送列地址就可以完成对SDRAM的寻址，并进行读操作，读命令和列地址的发送，是通过一次传输完成的，CLK信号上升沿采样到的关键信号如下

数据的读操作，涉及几个延时参数：

（1）tRCD（RAS TO CAS delay 即RAS#信号有效后到CAS#信号有效，这之间的延时），在激活指令选定待操作的行之后，需要延时tRCD，才能切换到对列的选择； 因此激活指令（完成行选择）与READ指令（完成列选择）之间的延时为tRCD

（2）CL（CAL Latency）即CAS潜伏期参数； READ指令发出后，存储器根据采样得到的行地址和列地址，将对应存储单元的数据放大，以便传输到数据总线上，这个过程所消耗的延时称为CL； 因此，从READ指令发出到数据总线上出现第一个数据，这之间的延时定义为CL

（3）tRAS，指激活指令到预充电操作（PRECHARGE）指令的延时

（4）tRP，指预充电操作（PRECHARGE）指令到下一次激活指令的延时

（5）tRC，指两次激活指令之间的时间间隔

以上参数与SDRAM的存储性能密切相关，一般而言，延时参数值越小，存储器的存储性能越高，在SDRAM器件资料中，以上参数都以时钟周期为单位，如某SDRAM的CL参数为2.5，假定其工作的时钟频率为100MHz，则该器件的CAS为25ns；、
对读操作而言，从ACT命令开始，到第一个数据出现在总线上，延时为：tRCD+CL

3.3 Write（写操作）

在发送完激活命令后，再发送列地址就可以完成对SDRAM的寻址，并进行写操作，写命令和列地址的发送，是通过一次传输完成的，CLK信号上升沿采样到的关键信号如下

数据写入时，同样需满足tRCD、tRAS、tRC、tRP等参数的要求，与读操作不同的是，写操作不涉及CL参数，但增加了tWR参数； tWR是指SDRAM将数据总线上待写入的数据导入内部存储单元所需要的时间；

3.4 Precharge（预充电）

预充电指令，用于关闭BANK中所打开的行地址； 对SDRAM内部某一行的操作完成后，如需继续对另一行进行操作，应先关闭当前的工作行，该操作称为预充电（PRECHARGE）； 由于预充电操作需要一定的时间，在发出预充电操作的命令后，需等待tRP时间才能发起对另一行的操作； 关键信号如下：

预充电命令可以通过独立的命令发送，也可以在每次发送读写命令的时候，使用地址线A10来设置自动预充电； 在发送读写命令的时候，当A10=1，则使能所有BANK的预充电，在读写操作完成后，自动进行预充电，这样，下次读写操作之前，就不需要再发预充电命令，从而提高读写速度；

3.5 Refresh（刷新）

刷新命令，SDRAM需要不断刷新才能保持内部存储的数据信息； 刷新有两种：自动刷新（Auto Refresh）和自我刷新（Self Refresh），在发送Refresh命令时，如果CKE有效（高电平），则使用自动刷新模式，否则使用自我刷新模式； 不论何种刷新模式，都不需要外部提供行地址信息，因为这是一个内部的自动操作；
SDRAM存储单元能可靠保存数据的时间约为64ms，因此每个存储单元的刷新周期是64ms，SDRAM每次针对一行进行刷新，以8192行的SDRAM为例，刷新操作应每7.8125us执行一次

刷新操作的时间用参数tRFC定义，该参数的值较大，以工作时钟频率为133MHz的SDRAM为例，刷新操作最少需消耗9个时钟周期，在此期间，SDRAM不响应任何外部命令；

3.6 Mode Register Set（模式寄存器配置）

SDRAM芯片内部有一个逻辑控制单元，在每次SDRAM进行初始化的时候进行设置，通过地址线来传输；

Burst Length：突发长度，是指在同一行中相邻的存储单元连续进行数据传输的方式；

Addressing Mode：突发访问的地址模式；

CAS Latency 也就是前面说的CL，一般设置为2或3个时钟周期