DDR3（一）

SDRAM是DDR3的基础，在学习DDR3之前，我们先来学习一下SDRAM的相关知识。

1 SDRAM

1.1 同步动态随机存储器

• SDRAM:synchronous dynamic random access memory
• 同步：其时钟频率与CPU前端总线的系统时钟频率相同，且内部命令的发送和数据的传输都以该时钟频率为基准
• 动态：SDRAM是易失性存储器，需要不断刷新以保证数据不丢失
• 随机：数据存储的位置可自由指定

1.2 位宽

• 物理Bank = CPU位宽
• 逻辑Bank：SDRAM内部划分的片区，一个SDRAM有多个逻辑Bank
• 芯片位宽 = 每片SDRAM的位宽

1.3 SDRAM结构

• 逻辑Bank
  下图为一个逻辑Bank的示意图，由7行9列构成，每个单元携带m个bit，m是芯片位宽。
  

1.4 SDRAM引脚图

• 常用引脚

名称	引脚号
时钟线	CLK
时钟使能	CKE
行列地址	A0~A11（行列地址总线共用）
Bank地址	BA0、BA1
数据线	DQ0~DQ31
数据掩码	DQM
命令总线	WE#、CAS#、RAS#、CS#

DQM线在作用时，如果是对写操作进行数据掩码，则DQM会阻止写入，如果对读操作进行数据掩码，则会在数据读出后再屏蔽掉。

• 其他引脚

名称	引脚号
电源	VDD、VSS
不连接	NC

2 SDRAM操作指令

2.1 读写指令

• step1:激活命令，在读写操作之前，激活行地址和bank地址
• 行激活和Bank激活是同一个指令，激活了某一行也就激活了对应的Bank
  
• step 2:读写命令，列激活命令和读写指令是同时进行的
• ACTIVE指令前需要先进行预充电，即PRECHARGE指令
  
  

2.2 刷新和预充电

每读/写完一次后要进行预充电以保证数据不丢失，预充电分为手动和自动。刷新和预充电的区别在于刷新具有周期性和全面性。周期性指的是每隔多少ms进行一次刷新，全面性指的是对所有bank进行刷新。

2.3 配置模式寄存器

• 下图是配置模式寄存器在SDRAM操作时序中的位置
  
  
  CL：从列地址激活到数据出现在IO上的延迟，读数据时的CL：
  

2.4 读/写突发

2.5 数据屏蔽

• 写数据屏蔽和读数据屏蔽的区别
  在写数据屏蔽时，会直接将写数据屏蔽掉，让数据写不进去。在读数据的过程中，无法直接屏蔽（无法阻止数据读出，但读出数据之后会通过读数据寄存器，将不想要的数据屏蔽掉。
• 写入/读出数据时，DQM的区别
  写入数据时，DQM为低时的数据被写入，DQM拉高时数据被屏蔽。
  读出数据时，DQM有CL的延迟。