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利用SPD實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中內(nèi)存的自動(dòng)識(shí)別和配置

時(shí)間:2023-05-01 08:33:52 計(jì)算機(jī)論文 我要投稿
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利用SPD實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中內(nèi)存的自動(dòng)識(shí)別和配置

摘要:介紹了內(nèi)存的SPD規(guī)范及其硬件接口類型和數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)不同內(nèi)存的識(shí)別與配置,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,方便更換和檢測(cè)。具體實(shí)例詳細(xì)描述了嵌入式系統(tǒng)中內(nèi)存的自動(dòng)配置過程。

    關(guān)鍵詞:SPD I2C 嵌入式系統(tǒng) MPC824X

在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常用大容量的SDRAM,存放RTOS和數(shù)據(jù)。這時(shí)用戶可以有兩種選擇:一種是選用合適的內(nèi)存芯片自己布線,把整個(gè)SDRAM做到嵌入式系統(tǒng)的PCB板上,這種方法在小系統(tǒng)中經(jīng)常采用;另一種就是選用現(xiàn)成的內(nèi)存條(如筆記本電腦上常用的DIMM內(nèi)存),現(xiàn)成的內(nèi)存條不僅容量大,而且由于用量大,價(jià)格也相對(duì)便宜。另外現(xiàn)成的內(nèi)存條還節(jié)省了PCB布線空間,縮小嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存體積,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,方便更換和檢測(cè)。筆記本內(nèi)存的型號(hào)和種類很多,采購時(shí)也可能來自多個(gè)廠家。為了使各種內(nèi)存條在嵌入式系統(tǒng)都能正常使用,就需要系統(tǒng)的BOOT程序能進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和配置,按照SPD(SDRAM Serial Presence Detect Specification)規(guī)范正確讀取內(nèi)存參數(shù),另外根據(jù)內(nèi)存參數(shù)配置SDRAM控制器。

圖1 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序

1 SPD規(guī)范及數(shù)據(jù)格式

內(nèi)存的SPD規(guī)范是SDRAM控制器參數(shù)配置的主要依據(jù),在SPD規(guī)范中定義了單面或雙面DRAM的詳細(xì)參數(shù),如內(nèi)存的大小、數(shù)據(jù)位、行列地址的寬度、邏輯Bank數(shù)和物理Bank等。這些數(shù)據(jù)存放在EEPROM芯片中,詳細(xì)描述了內(nèi)存條的各種參數(shù)。

存放內(nèi)存參數(shù)的是一個(gè)兩線制的串行EEPROM芯片,接口類型符合I2C協(xié)議。I2C協(xié)議是Philips公司制定的兩線制的串行數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的讀寫通過一根時(shí)鐘線和一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸有其嚴(yán)格的格式,一個(gè)數(shù)據(jù)幀由起始位、器件地址、應(yīng)答位、數(shù)據(jù)地址、傳輸數(shù)據(jù)和結(jié)束位構(gòu)成,可以允許多個(gè)器件分主從模式進(jìn)行傳輸。其數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序如圖1所示。主控制器讀寫數(shù)據(jù)的格式如圖2所示。

圖2 主控制讀寫數(shù)據(jù)的格式

    內(nèi)存的SPD一般要求EEPROM帶有2Kbit的存儲(chǔ)空間,用于存放內(nèi)存的配置參數(shù),而硬件電路接口是I2C接口。要讀取內(nèi)存參數(shù),主控制器必須能按照I2C協(xié)議進(jìn)行通信,進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀操作。另外還需知道EEPROM的數(shù)據(jù)存放格式及其含義。SPD規(guī)范中對(duì)存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的說明和定義。以PC133-333為例詳細(xì)說明挑選配置時(shí)用到的參數(shù),如表1所示。用戶只需把相應(yīng)地址中的值讀出來,對(duì)照規(guī)范中的說明即可知道內(nèi)存的詳細(xì)參數(shù)。

表1 PC133-333配置時(shí)用到的參數(shù)

字節(jié)地址定  義PC133參數(shù)值備   注0廠商使用的字節(jié)數(shù)80h使用了128字節(jié)1EEPROM存儲(chǔ)容量08h256字節(jié)2內(nèi)存類型04hSDRAM

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