文档介绍：第四讲存储器接口技术?嵌入式系统的硬件平台是由微处理器(或微控制器)、存储器、 I/O 端口及设备组成,但不同的嵌入式应用系统所需的硬件平台是不一样的。在设计时,可供选择的存储器芯片是多种多样的,本节介绍嵌入式系统的存储器接口设计原理和规则。 1§ 存储器的分类?在复杂的嵌入式系统中,存储器系统的组织结构按作用可以划分为 4级:寄存器、 cache 、主存储器和辅助存储器,如下图所示。当然,对于简单的嵌入式系统来说,没有必要把存储器系统设计成 4级,最简单的只需寄存器和主存储器即可。辅助存储器主存储器 cache 寄存器 2存储器作用示意图 3(续) ?存储器根据其存取方式分成两类:随机存储器( RAM )和只读存储器( ROM )。 RAM 是易失性存储器, ROM 是非易失性存储器。?随机存储器又分为两大类: ?·静态随机存储器( SRAM ) ?·动态随机存储器( DRAM ) 4随机存储器芯片图 5(续) ?只读存储器( ROM )通常又分成 EPROM 、 EEPROM 和闪存( Flash )。目前,闪存作为只读存储器在嵌入式系统中被大量采用,闪存使用标准电压既可擦写和编程, 因此,闪存在标准电压的系统内就可进行编程写入。? NOR 和 NAND 是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。 6只读存储器芯片图 7NAND Flash 和NOR Flash 比较?1988 年, Intel 首先开发出 NOR Flash 技术; ?1989 年,东芝公司发表了 NAND Flash 结构的存储器。? NAND Flash 和 NOR Flash 比较,有以下特点: ?· NOR Flash 的读取速度比 NAND Flash 稍快一些, NAND Flash 的擦除和写入速度比 NOR Flash 快很多。?·Flash 芯片在写入操作时,需要先进行擦除操作。 NAND Flash 的擦除单元更小,因此相应的擦除电路更少。 8(续) ?·接口方面它们也有差别, NOR Flash 带有 SRAM 接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节,可以像其他 SRAM 存储器那样与微处理器连接; NAND Flash 器件使用复杂的 I/O 口来串行地存取数据, 各个产品或厂商的方法还各不相同,因此,与微处理器的接口复杂。?· NAND Flash 读和写操作采用 512 字节的块,这一点类似硬盘管理操作,很自然地,基于 NAND Flash 的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。 9§ 存储系统地址分配方法?微处理器与随机存储器接口的信号线一般有: ?· 片选信号线 CE 用于选中该芯片。若 CE=0 时,该芯片的数据引脚被启用;若 CE=1 时,该芯片的数据引脚被禁止,对外呈高阻状态。?·读/ 写控制信号线控制芯片数据引脚的传送方向。若是读有效,则数据引脚的方向是向外的, CPU 从其存储单元读出数据;若是写有效,则数据引脚的方向是向内的, CPU 向其存储单元写入数据。?· 地址线用于指明读/ 写单元的地址。地址线是多根,应与芯片内部的存储容量相匹配。?·数据线双向信号线,用于数据交换。数据线上的数据传送方向由读/写控制信号线控制。 10