攻克儲存 SRAM位址線的連線

2021-06-11 20:39:59 字數 2022 閱讀 9993

在嵌入式系統設計過程中,由於主控晶元(如arm、ppc、mips等)片上的儲存空間不夠大,經常需要外接儲存器晶元(如rom、sram、sdram、ddr2、nand flash等),因此,弄清楚主控晶元與外界儲存晶元的引腳連線原理至關重要,由於nand flash的引腳連線比較簡單,不涉及位址線的連線,而sdram和ddr2訪問原理與rom和sram有一些不同,故以後再專門講述,這裡我將主要介紹arm與rom、sram這兩種儲存晶元的連線。

首先,我們看乙個電路圖。

這個電路圖為三星公司的arm晶元s3c2440與1片128kb的sram晶元的連線原理圖。其中,sram晶元的引腳與圖中晶元方框圖中所標示,而arm晶元的引腳則為導線上的標號。

初學者可能會有幾個疑問,為什麼sram晶元的a0位址引腳連線的是arm晶元的a1引腳呢?那什麼情況下sram晶元的a0連線arm晶元的a0引腳呢?

首先,我們分析一下圖中的 sram晶元,該晶元有a0~a15一共16根位址線,有d0~d15一共16根資料線,故其儲存空間為 2^16 * 16 bit = 2^17 * 8 bit = 2^17 byte = 128kb

我們知道,要定址 128kb 需要 17 根位址線(128 = 2^17 ),然而sram晶元的位址引腳卻只有16根,arm端該如何給位址線呢?

由圖可以看出,sram晶元的資料匯流排是16位寬,即一次傳輸2個位元組的資料。因此,我們可以這樣理解,即

乙個位址空間其實對應著2個位元組的資料,實際上真正的定址空間只有64kb而已,16根位址線足夠。這樣arm端並不需要將17根位址線全部連線到sram晶元上,只需要給出高16位位址(a1~a16),然後,sram晶元即根據這16根位址找到對應的位址空間,將該位址空間的2個位元組傳送到資料匯流排上,然後arm端根據未連線到sram晶元的a0的電平,來決定具體是取高位元組,還是低位元組。

由這些分析可以推出乙個規律,即 arm端的位址線到底是 a0 、a1 還是 a2 連線 儲存晶元的 a0,取決於儲存系統的資料匯流排位寬,如果是 8位則a0->a0,如果是16位則a1->a0,如果是32位則a2->a0。

大致搞清楚了上面的原理後,arm與儲存晶元的連線方法也就很清晰了,下面給幾張分別描述了各種情況下的arm與儲存晶元的連線示意圖(擷取自s3c2440的datasheet)。

【說明】:上圖的rom為 2^16 x 8 bit = 64kb ,由於資料匯流排為8位寬,故乙個位址空間對應著1個位元組,故arm端的a0連線rom的a0

【說明】:上圖中,由兩片8位寬64kb的rom構成了乙個16位寬的儲存系統。

【說明】:上圖中,由四片8位寬的rom構成了乙個32位寬的儲存系統。

那麼,留乙個小問題供大家思考,如果將arm的a0~a15引腳連線乙個16位寬的sram的a0~a15引腳,會發生什麼現象?

注,本文討論的arm晶元是沒有類似sdram controller這樣的儲存器控制器的arm晶元,對於有類似sdram controller模組的arm晶元,它會根據暫存器配置的外接ddr晶元資料位寬,在硬體上將arm的位址線引腳進行的左移操作,例如當資料位寬為16位時,硬體上將arm的a1腳的電平移至a0,依次類推。所以,這樣的arm晶元不需要根據本文的方法連線,而直接將arm端的a0~ax 連線到儲存器的 a0~ax 即可。

本文出自 「對影成三人」 部落格,非常感謝他, 原文出處

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