嵌入式系统讲义4_09(免费阅读).ppt

? 国防科技大学计算机学院601室 ? 国防科技大学计算机学院601室 主要内容 4.1 存储系统概述 4.2 存储设备组织 4.3 存储器时序 4.4 存储器接口 4.1 存储系统概述 4.1.1 半导体存储器 4.1.2 存储器的性能指标 4.1.3 常用的几种存储器 4.1.1 半导体存储器 作用 存放程序与数据 嵌入式系统存储器的特殊要求 集成度高 体积小 功耗低 4.1.1 半导体存储器（续） 发展趋势 片上集成 Why？ 性能 可靠性 成本 片内存储器 VS 片外存储器 片内：速度快、容量小 片外：容量大、速度慢 4.1.2 存储器的性能指标 性能指标 只读性 挥发性 存储容量 速度 功耗 可靠性 4.1.2 存储器的性能指标（续） 只读存储器 Mask ROM——固定掩模型ROM OTP——一次可改写ROM PROM——可多次改写的ROM 主要用于存放固化信息 受到Flash、EEPROM技术的挑战 4.1.2 存储器的性能指标（续） 速度 存取时间/访问时间 从启动一次存储器操作到完成该操作所用时间 存储周期/访问周期 连续两次启动同一存储器进行存取操作所需的最小时间间隔 访问时间主要受限于工艺 双极型工艺（快、功耗大、贵） CMOS工艺（慢、功耗低） 4.1.2 存储器的性能指标（续） 可靠性 片内=可靠性好一些 采用检错、纠错技术 ECC、奇偶校验、CRC 存储器是可靠性设计的一个重要部分 占据大量芯片面积 导致容易受到干扰而发生错误 4.1.3 常用的几种存储器 SRAM（静态随机存储器） 存储密度小 6管结构，占用较大芯片面积 价格较高 功耗较高 容量较小 存取速度快 接口时序简单 4.1.3 常用的几种存储器（续） DRAM（动态随机存储器） 存储密度大 单管结构 单位存储成本较低 功耗较低 容量较大 接口时序复杂 需要刷新电路 4.1.3 常用的几种存储器（续） EEPROM 非挥发 存储密度小 单位存储成本较高 容量小 写入有限制，页写要等待 接口时序简单，一般采用串行接口 小量参数存储 4.1.3 常用的几种存储器（续） Flash（闪存存储器） 非挥发 存储密度大 单位存储成本较低 容量大 接口时序复杂——需要擦除及Block写 NOR Flash NAND Flash 4.1.3 常用的几种存储器（续） FRAM（铁电存储器） 非挥发 功耗低 读写速度快 接口时序简单 类似SRAM接口 成本高 4.1.3 常用的几种存储器（续） 并行接口存储器 引脚数目多——三大总线 地址、控制总线 数据总线（8/16/32位） 存储容量大 适用于大容量存储场合 存取速度快 接口时序复杂，编程透明 4.1.3 常用的几种存储器（续） 串行接口存储器 引脚数目极少 存储容量较小 适用于较小存储容量场合 存取速度较慢 使用串行接口通信，接口标准化，编程不透明 I2C、SPI 可以用软件通过GPIO模拟 4.2 存储设备组织 4.2.1 存储器的结构 4.2.2 嵌入式系统存储器子系统 4.2.3 S3C44B0x的存储分配 4.2.1 存储器的结构 存储矩阵MM（Memory Matrix） 由bit排列而成 寻址系统（Addressing System） 存储地址寄存器、地址译码器、地址驱动器 读写系统（Read/Write System） 存储缓冲寄存器、读写线路 时序控制线路（Sequential Control Circuit） 控制器、门电路、延迟线 4.2.1 存储器的结构（续） 4.2.1 存储器的结构（续） 容量和字宽——64K X 32 总容量决定于容量和字宽 选择正确字宽的存储器与嵌入式系统相连接 存储器的扩容 扩展地址 对地址高位进行译码，形成片选 由于负载增加总线速度变慢——加入总线缓冲器 扩展字宽 同型芯片拼接，形成较大的字宽 同样有速度问题 4.2.1 存储器的结构（续） 4.2.1 存储器的结构（续） 4.2.2 嵌入式系统存储器子系统 与通用计算机并无本质区别，但有自身特点 存储密度要求 功耗要求 片内集成存储器——彻底抛弃片外存储器 一般焊接在板子上，较少采用内存条 4.2.2 嵌入式系统存储器子系统（续） 存储空间分配 嵌入式系统一般具有多种类型存储器 支持多种存储器扩展 接口灵活、可配置 4.2.3 S3C44B0x的存储分配 一共有8个Bank Bank0~Bank5可接ROM（Flash）、SRAM存储器 Bank6~Bank7可接FPM/EDO/SDRAM存储器 支持两种端格式的存储器 Big/Little ENDIAN 如何支持多种存储器字宽的引导ROM？ OM引脚，外部连接决定引导ROM的字宽 如何支持多种存储器字宽的其他存储器？ 在引导ROM里对其他存储器进行