23 SEMC外扩SDRAM

23.1 SDRAM 控制原理

RT1052 系列芯片扩展内存时可以选择 SRAM 和 SDRAM

• 由于 SDRAM 的“容量/价格”比较高，即使用 SDRAM 要比 SRAM 要划算得多。

给 RT1052 芯片扩展内存与给 PC 扩展内存的原理是一样的

• PC 上一般以内存条的形式扩展，内存条实质是由多个内存颗粒 (即 SDRAM 芯片) 组成的通用标准模块
• RT1052 直接与SDRAM 芯片连接

除了时钟、地址和数据线，控制 SDRAM 还需要很多信号配合，它们具体作用在描述时序图时进行讲解。

23.2 SEMC 简介

RT10529使用SEMC外设来管理扩展的存储器，SEMC 是SmartExternalMemoryController的缩写，译为智能的外部存储控制器

• 可以用于驱动包括 SRAM、SDRAM、NorFlash、NAND Flash 等类型的存储器

SEMC 支持使用 8、16 位的方式访问 SDRAM

• 最多支持控制 4 个 SDRAM 存储器
• 每个 SDRAM存储器最大容量为 512Mb（64MByte）
• 支持使用 ARM 内核的 AXI 接口控制 SDRAM。

23.2.1 控制原理

23.2.1.1 控制逻辑

标号②处的SDRAM内部的“控制逻辑”，它指挥着整个系统的运行

• 外部可通过CS、WE、CAS、RAS 以及地址线来向控制逻辑输入命令
• 命令经过“命令器译码器”（Command Decoder）译码，并将控制参数保存到“模式寄存器中”（Mode Register），控制逻辑依此运行

23.2.1.2 地址控制

标号 ③ 处的结构与 SDRAM 的“A”以及“BS”两类地址线相连

• A 类地址线是行 (Row)与列 (Column) 共用的地址总线
• BS 地址线是独立的用于指定 SDRAM 内部存储阵列号 (Bank)。

在命令模式下，A 类地址线还用于某些命令输入参数。

23.2.1.3 SDRAM 的存储阵列

标号 ④ 处的结构是 SDRAM 的存储单元阵列。

• 本 SDRAM 包含 4 个阵列，外部设备使用“A”和“BS”（也称为 BA 线）地址线对这些阵列进行访问

SDRAM 内部包含的存储阵列，可以理解成一张表格，数据就填在这张表格上。

• 指定一个行地址和列地址，就可以精确地找到目标单元格，这是 SDRAM 芯片寻址的基本原理。
  • 每个单元格被称为存储单元
  • 这样的表就是存储阵列(Bank)

SDRAM芯片基本上内部都包含有 4 个这样的 Bank

• 寻址时指定 Bank 号以及行地址，然后再指定列地址即可寻找到目标存储单元。

SDRAM 芯片向外部提供有独立的 BS（BA 线）类地址线用于 Bank 寻址