在windows CE系统中sDRAM硬件连接方案的介绍.doc
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1、在windows CE系统中sDRAM硬件连接方案的介绍随着嵌入式产品的发展,各种嵌入式操作系统,以及嵌入式上层应用软件层出不穷。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。可以这样认为,嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。一个嵌入式系统装
2、置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如SONY 智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。1 随机存储器介绍随机存储器主要分为静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)及SDRAM。1个SRAM单元通常由46个晶体管组成,当这个SRAM单元被赋予O或者1的
3、状态之后,它会保持这个状态直到下次被赋予新的状态或者断电之后才会更改或者消失。SRAM的读写速度相对比较快,而且比较省电,但是存储1 b的信息需要46只晶体管。DRAM和SDRAM必须在一定的时间内不停地刷新才能保持其中存储的数据,但存储1 b的信息只要1只晶体管就可以实现。RAM(随机存取存储器)RAM -random access memory 随机存储器。存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。 按照存储信息的不同,随机存储器又分为静态随机存储器(Static RAM,SRAM)和动
4、态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM)。在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。2 硬件设计方案2.1 SDRAM工作原理SDRAM本身是由多个Bank区域构成,对SDRAM的操作实际上是通过区域片选信号对单独B
5、ank进行的操作。SDRAM中单个Bank的读取过程如图1所示。(1)通过地址总线将行地址传输到地址引脚;(2)RAS(行地址使能信号)被激活,这样行地址被传送到行地址门闩线路中;(3)行地址解码器根据接收到的数据选择相应的行;(4)wE(写使能信号)引脚确定不被激活,所以SDRAM知道它不会进行写操作;(5)列地址通过地址总线传输到地址引脚;(6)CAS(列地址使能信号)引脚被激活,这样地址被传送到列地址门闩线路中;(7)DQM(输出使能)引脚被激活,数据向外输出。这就完成了一个单Bank的读操作,在读取数据的过程中行列地址的寻址过程是通过两个时钟周期实现的,在第一个时钟周期使能行地址,下一
6、个时钟周期使能列地址。SDRAM写入的过程和读取过程是基本一样的,只需要将wE信号激活。2.2 硬件设计对于SDRAM的硬件设计需要确定3个方面的内容:通过处理器的特性选择SDRAM的型号;确定SDRAM地址线、数据线的连接方式;确定SDRAM控制信号线的连接方式。2.2.1 SDRAM的选择该平台处理器选择Intel公司XSCALE架构的PXA255,它针对于SDRAM有4根专用的动态片选信号,能够支持4块内存区域,如图2所示。其中每块区域所能支持到的最大物理地址为64 MB。并且每一块内存区域均可使用16 b或32 b的SDRAM。在硬件设计过程中考虑到硬件使用的可调节性,采用8片16 b
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