Soc芯片的片外存儲(chǔ)器

FLASH設(shè)計(jì)實(shí)例

**NOR FLASH **

NAND FLASH

主存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)

• 存儲(chǔ)容量
  存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息量（尋址空間，由CPU的地址線(xiàn)決定）
• 實(shí)際存儲(chǔ)容量： 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具體配置了多少內(nèi)存。
• 存取速度： 存取時(shí)間是指從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時(shí)間，也稱(chēng)為讀寫(xiě)周期；
• 可靠性： 用平均故障間隔時(shí)間來(lái)衡量MTBF（mean time between failure）
• 功耗： 每個(gè)存儲(chǔ)元消耗功率的大小

DRAM和SRAM時(shí)序比較

DRAM ：

SRAM ： 地址、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)在同一上升沿變化

外部存儲(chǔ)器控制器

連接在AHB總線(xiàn)上，管理片外存儲(chǔ)器，如FLASH、SRAM、DDR等；

EMI在SOC芯片中的位置：

EMI控制器

• 支持SRAM、SDRAM、ROM、NOR FLASH及NAND FLASH，芯片外部存儲(chǔ)接口模塊提供了對(duì)這些外部存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)接口，并且可以通過(guò)配置相關(guān)的寄存器，靈活的實(shí)現(xiàn)對(duì)不同外部存儲(chǔ)器的操作。

片選信號(hào)和地址范圍，普通SRAM接口

• 提供6個(gè)可配置的片選信號(hào)：CSA、CSB、CSC、CSD、CSE、CSF，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)ROM、SARM、NOR FLASH 的片選。其中CSE、CSF與SDRAM片選信號(hào)復(fù)用；
• 每個(gè)片選支持的最大尋址范圍為64M
• 每個(gè)片選可配的起始地址
• 啟動(dòng)片選可選配16位總線(xiàn)或者32位總線(xiàn)

支持SDRAM接口

• 提供2個(gè)相互獨(dú)立的與SRAM復(fù)用的片選信號(hào)：SD_CSF，SD_CSF，作為SDRAM的片選，與SRAM、ROM、FLASH的片選CSE CSF復(fù)用
• 每個(gè)片選支持有4個(gè)bank的SDRAM，支持同時(shí)激活active最多達(dá)4個(gè)bank
• 提供選用的SDRAM型號(hào)，tRC，tRP,tRCD,CAS latency可配置

支持NAND FLASH接口

• 提供一個(gè)片選：nand_cs
• 只支持整個(gè)pape的操作，也就是每次讀寫(xiě)都是一個(gè)pape。通過(guò)配置地址寄存器，控制字寄存器，然后對(duì)數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，從而完成對(duì)NAND FLASH的操作
• 支持從NAND FLASH直接進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)
• 支持ECC校驗(yàn)的一位糾錯(cuò)
• 只支持8位數(shù)據(jù)線(xiàn)的NAND FLASH

SRAM控制器IP的設(shè)計(jì)

接口信號(hào)：

• AHB slave接口信號(hào)
• 輸出給SRAM的控制器

AHB接口（標(biāo)準(zhǔn)slave）

片外SRAM存儲(chǔ)器接口

SRAM控制器結(jié)構(gòu)

SRAM控制器模塊劃分

• **BUS **接口

1. 處理AHB接口信號(hào)
2. 區(qū)分寄存器操作，存儲(chǔ)器操作

• 寄存器

1. 控制存儲(chǔ)器地址范圍、位寬
2. 控制存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)方式

• **SRAM **狀態(tài)機(jī)

1. 處理有效的存儲(chǔ)器操作
2. 考慮各種傳輸類(lèi)型：Burst長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)位寬、讀寫(xiě)操作
3. 控制輸出信號(hào)的時(shí)序

• **SRAM **接口

1. 根據(jù)狀態(tài)機(jī)的控制輸出相應(yīng)的信號(hào)給SRAM
2. 匹配總線(xiàn)位寬和SRAM位寬

SRAM控制器狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)

• IDLE狀態(tài)
• 讀數(shù)據(jù)準(zhǔn)備狀態(tài)
• 寫(xiě)數(shù)據(jù)狀態(tài)
• 寫(xiě)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備狀態(tài)
• 寫(xiě)數(shù)據(jù)狀態(tài)

EMI模塊設(shè)計(jì)小結(jié)

• 掛在AHB總線(xiàn)上
• 接口信號(hào)

1. AHB總線(xiàn)接口信號(hào)
2. 片外存儲(chǔ)器SRAM控制信號(hào)

• 子模塊劃分

1. 總線(xiàn)接口模塊
2. SRAM接口模塊
3. SRAM狀態(tài)機(jī)：控制寄存器的訪(fǎng)問(wèn)方式、時(shí)序、傳輸類(lèi)型等