DRAM储存器有哪些类型如何设计DRAM控制器

　　DRAM作为PC必备器件之一，大家自然对DRAM较为熟悉。但是，大家知道DRAM存储具有哪些分类吗？大家了解DRAM控制器是如何设计出来的吗？如果你对DRAM以及本文即将要阐述的内容具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

　　一、DRAM存储分类

　　DRAM是Dynamic random access memory 的缩写，称为动态随机存取存储器。主要运用在对功耗要求不太高、系统缓存要求容量比较大速度要求比较快的系统。

　　广泛应用于各种电子系统，如PC、通信、DVB、DVD、LCD TV、监控等。

　　DRAM的分类：

　　DRAM，Dynamic random access memory，是很快要淘汰的产品。

　　SDRAM ，SynchronousDRAM（单数据传输模式），主要应用于PC外的产品上

　　DDR SDRAM，DoubleDataRate（双数据传输模式），主要应用在PC上

　　RDRAM，Rambus DRAM，主要应用在PC上 ，比DDR 用得少。

　　二、基于VHDL设计DRAM控制器

　　80C186XL16位嵌入式微处理器是Intel公司在嵌入式微处理器市场的上导产品之一。为了方便地使用DRAM，降低系统成本，本文提出一种新颖的解决方案：利用80C186XL的时序特征，采用CPLD技术，并使用VHDL语言设计实现DRAM控制器。

　　（一）80C186XL RCU单元的资源

　　80C186XL的BIU单元提供20位地址总线，RCU单元也为刷新周期提供20位地址总线。80C186XL能够产生刷新功能，并将刷新状态编码到控制信号中。

　　嵌入式系统中DRAM控制器的CPLD解决方案

　　图1是RCU单元的方框图。它由1个9位递减定时计数器、1个9位地址计数器、3个控制寄存器和接口逻辑组成。当RCU使能时，递减定时计数器每一个CLKOUT周期减少1次，定时计数器的值减为1时，则产生刷新总线请求，递减定时计数器重载，操作继续。刷新总线周期具有高优先级，旦80C186XL总线有空，就执行刷新操作。

　　

　　设计者可将刷新总线周期看成是“伪读”周期。刷新周期像普通读周期一样出现在80C186XL总线上，只是没有数据传输。从引脚BHE/RFSH和A0的状态可以判别刷新周期，如表1所列。刷新总线周期的时序要求如图2所示。

　　

　　（二）80C186XL DRAM控制器的设计与运行

　　DRAM存在着大量、复杂的时序要求，其中访问时间的选择、等待状态以及刷新方法是至关重要的。DRAM控制器必须正确响应80C186XL的所有总线周期，必须能将DRAM的部周期和其它访问周期分辨出来，其访问速度必须足够快，以避免不必要的等待周期。

　　在设计时，我们采用XC95C36-15 CPLD［2］以及4Mbits的V53C8258［3］DRAM作范例。15ns的CPLD，速度相对较高，价格比较便宜。用它设计成的DRAM控制器允许80C186XL的工作速度高达20MHz，并且XC95C36有异步时钟选择项。这种特性对本设计有很大的好处。

　　图3是80C186XL DRAM控制器和存储器的功能框图。

　　

　　DRAM控制器由80C186XL状态信号S2、S1和S0的解码来检测总线的开始、类型和结束。这些状态线是在CLKOUT的上升沿开始有效，在CLKOUT的下降沿失效的。DRAM控制器发出的RAS和CAS信号应该在CLKOUT的下降沿同时有效，行列地址应该在CLKOUT上升沿附近提供。

　　DRAM控制器应该在CLKOUT的两个沿都应能正常操作。通过启用XC95C36的异步时钟选择项，每个XC95C36宏单元可以从可编程与阵列获得时钟。DRAM控制器使用80C186XL的CLKOUT信号作时钟输入。

　　DRAM控制器主要由两个相互联的状态机构成。这两个状态机，使得DRAM的控制与80C186XL是否进行等待状态无关。状态机A和地址多路控制信号（MUX）在CLKOUT的上升沿锁存。状态机B和RAS及CAS的逻辑在CLKOUT的下降沿锁存。