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嵌入式开发经验:AMBA-AHB总线SDRAM控制器的设计

Release time:2021-10-06 01:37viewed:times
本文摘要:作者:韩良,刘卫东 为了在嵌入式系统设计中构建对SDRAM存储器的采访,本文明确提出了一种基于AMBA-AHB总线规范的SDRAM控制器设计方案。方案首先详细讲解了AMBA总线规范,然后在已完成整个存储控制器的整体框架设计的基础上得出了SDRAM控制器的构建原理以及详尽的子模块区分。 整个控制器的设计可用VerilogHDL语言构建并通过了Modelsim建模和FPGA检验。建模结果表明所设计的控制器合乎SDRAM内部指令操作者,并且符合了严苛的时序拒绝。

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作者:韩良,刘卫东  为了在嵌入式系统设计中构建对SDRAM存储器的采访,本文明确提出了一种基于AMBA-AHB总线规范的SDRAM控制器设计方案。方案首先详细讲解了AMBA总线规范,然后在已完成整个存储控制器的整体框架设计的基础上得出了SDRAM控制器的构建原理以及详尽的子模块区分。

整个控制器的设计可用VerilogHDL语言构建并通过了Modelsim建模和FPGA检验。建模结果表明所设计的控制器合乎SDRAM内部指令操作者,并且符合了严苛的时序拒绝。  0章节  随着大规模集成电路和高速、低功耗、高密度存储技术的发展,SDRAM动态存储器因容量大、速度快、价格低廉等优点,现沦为PC内存的主流。

然而SDRAM存储器内部掌控逻辑十分复杂,时序拒绝也十分严苛,因此必须设计专门的SDRAM控制器来构建系统对SDRAM的采访。  存储控制器是嵌入式微处理器中AMBA-AHB总线与片外存储设备之间的模块,已完成总线主设备(CPU或DMA)与片外存储设备(SDRAM或SRAM)的数据传输,其功能与性能要求着嵌入式微处理器所反对的外部存储器的类型以及外部存储器的访问速度,进而要求着整个嵌入式系统的处理速度。AMBA总线规范沦为映射了式微处理器内片上总线的标准,设计基于AMBA总线标准,反对嵌入式系统常用存储器类型的存储控制器IP具备十分大的现实意义。

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  1AMBA总线概述  典型的基于AMBA总线的微控制器架构如图1右图。  它包括一个作为系统骨架的AHB(AdvancedHigh-PerformanceBus)或ASB总线,可实现CPU或DMA模块与片外存储器之间的大量数据通信,以取得大的比特率。

  另外,在这条高性能总线上还有一个桥接器以相连较低比特率的APB,而在APB上相连着大多数的系统外设。用户可以各自独立国家设计基于这个规范的微处理器以及外围IP,提升了系统的研发效率及模块的可器重型.  其中,AHB总线是一种反对多总线主机的高性能总线,用作高性能、低时钟频率的系统,它确保了处理器与片外存储器的有效地相连。一个原始的AHB传输过程可以分成地址传输阶段和数据传输阶段,地址传输阶段传输地址和掌控信号,而数据传输阶段传输的是读取数据和号召信号。

AHB总线反对流水线传输,也就是说在前一个数据传输阶段可以同时展开下一个地址传输阶段,前后有所不同的传输阶段可以重合一起以提升系统的数据处理速度。


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