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在嵌入式系統設計中經常用大容量的SDRAM，存放RTOS和數據。這時用戶可以有兩種選擇：一種是選用合適的內存芯片自己布線，把整個SDRAM做到嵌入式系統的PCB板上，這種方法在小系統中經常采用；另一種就是選用現成的內存條(如筆記本電腦上常用的DIMM內存)，現成的內存條不僅容量大，而且由于用量大，價格也相對便宜。另外現成的內存條還節省了PCB布線空間，縮小嵌入式系統的內存體積，提高系統的穩定性，方便更換和檢測。筆記本內存的型號和種類很多，采購時也可能來自多個廠家。為了使各種內存條在嵌入式系統都能正常使用，就需要系統的BOOT程序能進行自動識別和配置，按照SPD(SDRAM Serial Presence Detect Specification)規范正確讀取內存參數，另外根據內存參數配置SDRAM控制器。 1 SPD規范及數據格式 內存的SPD規范是SDRAM控制器參數配置的主要依據，在SPD規范中定義了單面或雙面DRAM的詳細參數，如內存的大小、數據位、行列地址的寬度、邏輯Bank數和物理Bank等。這些數據存放在EEPROM芯片中，詳細描述了內存條的各種參數。存放內存參數的是一個兩線制的串行EEPROM芯片，接口類型符合I2C協議。I2C協議是Philips公司制定的兩線制的串行數據傳輸標準，數據的讀寫通過一根時鐘線和一根數據線實現。數據傳輸有其嚴格的格式，一個數據幀由起始位、器件地址、應答位、數據地址、傳輸數據和結束位構成，可以允許多個器件分主從模式進行傳輸。其數據傳輸時序如圖1所示。主控制器讀寫數據的格式如圖2所示。 內存的SPD一般要求EEPROM帶有2Kbit的存儲空間，用于存放內存的配置參數，而硬件電路接口是I2C接口。要讀取內存參數，主控制器必須能按照I2C協議進行通信，進行數據的讀操作。另外還需知道EEPROM的數據存放格式及其含義。SPD規范中對存放的數據進行了詳細的說明和定義。以PC133-333為例詳細說明挑選配置時用到的參數，如表1所示。用戶只需把相應地址中的值讀出來，對照規范中的說明即可知道內存的詳細參數。 2 卡的自動識別和配置過程 下面以Motorola公司的MPC824XCPU為例介紹內存的識別和配置過程。MPC824X是一款功能強大的嵌入式處理器，它由603E核107橋構成。107橋有很豐富的控制接口模塊，如SDRAM控制器、EPIC、UART、I2C控制器等，很方便與外圍電路接口。嵌入式系統板中數據量很大，至少要用到256MB內存。為了方便各種廠家的內存型號進行混插使用，需要編寫內存自動識別和配置程序，把需要配置的數據從EEPROM讀出，然后根據SPD協議轉換成內存的配置參數。這個配置過程必須在系統上電后立即運行，為后面的RTOS運行做準備。內存初始化參數包括行列地址寬度、邏輯Bank數、物理Bank的大小。因為MPC824X內有I2C控制器，所以可以直接與SPD連接，通過軟件的初始化，配置好I2C控制器，程序流程如圖3。 |
