（3）刷新操作

動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器（Dynamic RAM）都存在刷新問(wèn)題。這里主要采用自動(dòng)刷新方式，每隔一段時(shí)間向SDRAM發(fā)一條刷新命令。刷新過(guò)程如圖4所示。

3 接口電路的設(shè)計(jì)

（1）解復(fù)用電路

本解復(fù)用電路主要完成將1路高速數(shù)據(jù)流解復(fù)用為4路數(shù)據(jù)流，其結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示。1路數(shù)據(jù)流進(jìn)入解復(fù)用器后，經(jīng)過(guò)SDRAM緩沖，解復(fù)用為4路數(shù)據(jù)流。

由于要解復(fù)用為4路數(shù)據(jù)流，為了充分利用時(shí)隙，滿足高速的要求，采用4個(gè)bank的SDRAM，各路數(shù)據(jù)緩沖對(duì)應(yīng)不同的bank。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)流1的緩沖區(qū)定為bank0，數(shù)據(jù)流2的緩沖區(qū)定為bank1，數(shù)據(jù)流3的緩沖區(qū)定為bank2數(shù)據(jù)流4的緩沖區(qū)定為bank3。對(duì)于每路數(shù)據(jù)實(shí)際上是以高速率集中寫(xiě)入，然后以低速率均勻讀出。

由于進(jìn)行的是解復(fù)用，因此寫(xiě)入的數(shù)據(jù)只有1路，但是有可能4路數(shù)據(jù)同時(shí)都要讀出。所以對(duì)于4路數(shù)據(jù)流，其讀寫(xiě)地址和讀寫(xiě)使能信號(hào)是分開(kāi)的。

（2）SDRAM接口電路的時(shí)序控制

高速數(shù)據(jù)流的速率為3M字節(jié)/秒，采用的系統(tǒng)時(shí)鐘為20倍的字節(jié)時(shí)鐘。送入SDRAM的時(shí)鐘為60MHz系統(tǒng)時(shí)鐘。在一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘內(nèi)對(duì)SDRAM的操作最多有5次（1次讀，4次寫(xiě)），而且為了滿足刷新的要求，每個(gè)字節(jié)時(shí)鐘進(jìn)行一次刷新操作。根據(jù)SDRAM的時(shí)序要求，這樣的操作是難以實(shí)現(xiàn)的。因而要通過(guò)多bank操作，盡量做到時(shí)分復(fù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖6給出了在一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘周期的內(nèi)數(shù)據(jù)流1進(jìn)行讀寫(xiě)操作，其它3路數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作的命令排序時(shí)序圖?？梢钥闯鐾ㄟ^(guò)多bank操作，時(shí)分復(fù)用，在20個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍內(nèi)所需的讀寫(xiě)操作命令剛好很緊湊地排開(kāi)。

一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘內(nèi)對(duì)SDRAM讀寫(xiě)操作是隨機(jī)的，這與數(shù)據(jù)流的復(fù)用比例有在。為了滿足時(shí)序，根據(jù)上面的說(shuō)明，需要把一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)SDRAM的命令合理排序，然后按照排好的順序執(zhí)行命令。這樣就需要把一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)SDRAM的操作進(jìn)行緩存，然后在下一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行排序、與SDRAM命令相對(duì)應(yīng)、將命令譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)線，完成操作。緩存排序過(guò)程如圖7所示。

（3）SDRAM接口電路

SDRAM接口電路中需要專門操作緩沖區(qū)存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘周期內(nèi)的操作，以備下一字節(jié)時(shí)鐘的排序。為了方便處理，對(duì)每路數(shù)據(jù)的緩沖操作內(nèi)容（或讀或?qū)懀┓旁谝粋€(gè)緩沖區(qū)。由于數(shù)據(jù)流的連續(xù)性，排序的同時(shí)仍然會(huì)有操作要求，因此每路的操作內(nèi)容緩沖區(qū)分為兩塊。對(duì)一塊緩沖區(qū)寫(xiě)入時(shí)，讀出另一塊緩沖區(qū)中的操作內(nèi)容，進(jìn)行排序、譯碼、執(zhí)行。根據(jù)字節(jié)時(shí)鐘切換對(duì)緩沖區(qū)的讀寫(xiě)，從而避免沖突。對(duì)于從SDRAM讀出的數(shù)據(jù)，每路數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的讀出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。同樣每路的讀出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)也分為兩塊，根據(jù)字節(jié)時(shí)鐘切換讀寫(xiě)。

由于一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘周期內(nèi)，每路所需的操作最多有2次，每路的操作內(nèi)容緩沖區(qū)只需兩個(gè)單元（每個(gè)單元存儲(chǔ)了此次的讀寫(xiě)使能信號(hào)、寫(xiě)入數(shù)據(jù)、地址）即可。對(duì)于讀出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，由于一個(gè)字節(jié)時(shí)鐘每路數(shù)據(jù)最多執(zhí)行一次讀操作，所以讀出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)只需要一個(gè)字節(jié)。這兩類緩沖區(qū)容量都小，因此人部用寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)，控制簡(jiǎn)單。

整個(gè)接口電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖8所示。

4 SDRAM接口的實(shí)現(xiàn)結(jié)果

針對(duì)MT48LC8M8A2的SDRAM，采用同步設(shè)計(jì)方法，用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言建立模型，接口電路已經(jīng)調(diào)試通過(guò)，規(guī)模為2100門（NAND）。整個(gè)解復(fù)用電路也已經(jīng)調(diào)試通過(guò)。