AT32 MCU SDRAM控制器的使用

SDRAM介绍

同步动态随机存储器（SDRAM）特点：

• 同步：memory工作时需要同步时钟
• 动态：存储阵列需要不断刷新
• 随机：自由指定地址读写数据
• 容量大价格便宜

SDRAM存储结构

SDRAM信号线

SDRAM内部框图

• 1时钟控制
• 2命令控制
• 3地址控制
• 4存储阵列，4个BANK
• 5数据

SDRAM常用命令表

SDRAM通过信号线上的不同状态来产生各种命令。

表1 SDRAM命令表

A10=H表示Precharge all bank，A10=L表示Precharge选择的BANK

• No-Operation表示选中当前设备，当前没有操作。
• Bank/Row active在对SDRAM进行读写时，需要先激活对应的bank和行，该命令用于选择一个bank的一行进行激活，以便接下来进行读写访问。
• Read激活的行有效之后，对列地址进行寻址，读出数据。
• Write激活的行有效之后，对列地址进行寻址，写入数据。
• Precharge预充电命令，在某一行上的读写完成之后，关闭现有的行，准备激活新行。
• Refresh刷新命令，SDRAM需要不断的刷新操作才能保存数据，根据SDRAM设备参数按照固定周期进行刷新。
• Load Mode Register

  加载模式寄存器，修改SDRAM设备的功能参数，burst模式，latency等。

SDRAM Power On Sequence

AT32 SDRAM控制器

• 同时支持两个SDRAM设备
• 支持8位/16位数据总线宽度
• 支持13位行地址，11位列地址（最大可以支持4x16Mx16bit=128MB）
• 支持4个内部Bank
• 支持word/half word/byte访问
• 支持Burst Read，有6x32bit读FIFO缓存
• SDRAM时钟支持HCLK/2, HCLK/3, HCLK/4
• 支持低功耗模式（自刷新模式，掉电模式）

地址映射

图5 SDRAM地址映射

I/O引脚配置

表2 SDRAM IO引脚列表

SDRAM读写时序

• 写SDRAM时序

• 读SDRAM时序

SDRAM配置

通过配置寄存器SDRAM_CTRLx来设置SDRAM设备的容量，访问方式等，详细信息可参考RM。此寄存器包括如下配置：（W9825G6KH作为示例）

• 行地址/列地址配置

• 数据总线宽度

• 内部区块个数

• 列地址选通延迟（CAS）

• 写保护配置（WRP）如果配置了写保护，在写SDRAM设备时会参数Bus error。
• XMC_SDCLK时钟分频（CLKDIV）
• BSTR（连续读）
• RD（读延时）

配置代码例程：

SDRAM时序参数配置

要正常使用SDRAM设备，需要正确配置此部分的实现参数，此参数可在SDRAM设备的datasheet中找到对应值。

• TMRD（加载模式寄存器到激活延迟）
• TXSR（退出自刷新延迟）
• TRAS（自刷新周期）
• TRC（刷新命令到激活命令延迟）
• TWR（写命令到预充电命令延迟）
• TRP（预充电到激活命令延迟）

• TRCD（行激活到列延迟）

配置代码例程：

SDRAM启动序列配置

• Clock enable时钟使能

• 预充电

• 设置刷新计数器

counter=7.8125us*144MHz–20=1105；

• 自动刷新

• 加载模式寄存器

SDRAM例程

SDRAM Basic

• GPIO初始化

• SDRAM配置

• SDRAM启动序列

• SDRAM读写访问

• GPIO初始化（同SDRAM Basic）
• SDRAM配置（同SDRAM Basic）
• SDRAM启动序列（同SDRAM Basic）

• SDRAN DMA读写

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