關(guān)于利用SPD實(shí)現嵌入式系統中內存的自動(dòng)識別和配置的論文

　　摘要：介紹了內存的SPD規范及其硬件接口類(lèi)型和數據組織結構，實(shí)現了在嵌入式系統中對不同內存的識別與配置，提高了系統的穩定性，方便更換和檢測。具體實(shí)例詳細描述了嵌入式系統中內存的自動(dòng)配置過(guò)程。

　　關(guān)鍵詞：SPD I2C 嵌入式系統 MPC824X

　　在嵌入式系統設計中經(jīng)常用大容量的ＳＤＲＡＭ，存放ＲＴＯＳ和數據。這時(shí)用戶(hù)可以有兩種選擇：一種是選用合適的內存芯片自己布線(xiàn)，把整個(gè)ＳＤＲＡＭ做到嵌入式系統的ＰＣＢ板上，這種方法在小系統中經(jīng)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(jià)格也相對便宜。另外現成的內存條還節省了ＰＣＢ布線(xiàn)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(lèi)很多，采購時(shí)也可能來(lái)自多個(gè)廠(chǎng)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(jìn)行自動(dòng)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。圖1 數據傳輸時(shí)序 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(gè)兩線(xiàn)制的串行ＥＥＰＲＯＭ芯片，接口類(lèi)型符合Ｉ２Ｃ協(xié)議。Ｉ２Ｃ協(xié)議是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司制定的兩線(xiàn)制的串行數據傳輸標準，數據的讀寫(xiě)通過(guò)一根時(shí)鐘線(xiàn)和一根數據線(xiàn)實(shí)現。數據傳輸有其嚴格的格式，一個(gè)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(gè)器件分主從模式進(jìn)行傳輸。其數據傳輸時(shí)序如圖１所示。主控制器讀寫(xiě)數據的格式如圖２所示。

　　圖2 主控制讀寫(xiě)數據的格式

　　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(xié)議進(jìn)行通信，進(jìn)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(jìn)行了詳細的說(shuō)明和定義。以ＰＣ１３３－３３３為例詳細說(shuō)明挑選配置時(shí)用到的參數，如表１所示。用戶(hù)只需把相應地址中的值讀出來(lái)，對照規范中的說(shuō)明即可知道內存的詳細參數。

　　表1 PC133-333配置時(shí)用到的參數

　　字節地址定 義PC133參數值備 注0廠(chǎng)商使用的字節數80h使用了128字節1EEPROM存儲容量08h256字節2內存類(lèi)型04hSDRAM3行地址位數0ch12位行地址4列地址位數09h9位列地址5排數02h兩排6數據寬度（低字節）40h64位寬度7數據寬度（高字節）00h 8信號電平01hLVTTL9SDRAM最高時(shí)鐘頻率75hTclk=7.5ns10SDRAM訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間54hTac=5.4nc11配置類(lèi)型00h不支持校驗糾錯12刷行率/類(lèi)型80h15.6μs/自刷新13最小SDRAM顆粒數據寬度08h8位16支持地猝發(fā)傳輸長(cháng)度8Fh1,2,4,817邏輯bank數04h4banks18CAS延遲06hCL=2,323

　　SDRAM時(shí)鐘（2的最大指數倍）A0hTclk=10ns24SDRAM訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間（2的最大指數倍）60hTac=6ns34輸入數據建立時(shí)間15h1.5ns35輸入數據保持時(shí)間08h0.8ns62SPD版本號12hRev.1.2其它不詳述（見(jiàn)SPD規范手冊）

　　２ 卡的自動(dòng)識別和配置過(guò)程

　　下面以Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的ＭＰＣ８２４ＸＣＰＵ為例介紹內存的識別和配置過(guò)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(chǎng)家的內存型號進(jìn)行混插使用，需要編寫(xiě)內存自動(dòng)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(xié)議轉換成內存的配置參數。這個(gè)配置過(guò)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(guò)軟件的初始化，配置好Ｉ２Ｃ控制器，程序流程如圖３。(收集整理)

　　相關(guān)代碼及注釋?zhuān)?/p>

　�。�*配置分頻系數、模塊使能*／

　�。恚穑悖保埃罚撸椋玻悖撸螅簦幔颍�();

　�。�*設置控制器為發(fā)送模式*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＣＲ,ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＥＮ

　�。� ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＳＴＡ ｜ ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＴＸ );

　�。�*送器件地址，置寫(xiě)標志*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＤＲ, ０ｘａ０);

　�。�*等待傳輸結束*／

　�。椋玻悖撸鳎幔椋�()；

　�。�*送數據地址*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＤＲ, ０ｘ０);

　�。�*等待傳輸結束*／

　�。椋玻悖撸鳎幔椋�()；

　�。�*再次發(fā)送ｓｔａｒｔ位*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＣＲ, ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＥＮ

　�。�ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＳＴＡ｜ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＴＸ｜ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＲＳＴＡ);

　�。�*送器件地址，置讀標志*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＤＲ, ０ｘａ１);

　�。�*等待傳輸結束*／

　�。椋玻悖撸鳎幔椋�()；

　�。�*發(fā)送應答位*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＣＲ,ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＥＮ

　�。�ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＳＴＡ ｜ ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＴＸＡＫ);

　�。�*做一次假讀操作*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＲｅａｄ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＤＲ);

　�。�*發(fā)送應答*／

　�。螅�ｓＥＵＭＢＢＡＲＷｒｉｔｅ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＣＲ,ＭＰＣ１０７＿ＣＣＲ＿ＭＥＮ ｜

　�。停校茫保埃罚撸茫茫遥撸裕兀粒�);

　�。�*讀數據*／

　�。洌幔簦� ＝ ｓｙｓＥＵＭＢＢＡＲＲｅａｄ(ＭＰＣ１０７＿Ｉ２ＣＤＲ);

　�。�*配置ＭＣＣＲ寄存器*／

　�。螅�ｓ１０７ＲｅｇＷｒｉｔｅ(ＭＣＣＲ＿ＡＤＤ,Ｔ＿ＤＡＴＡ);

　　其它寄存器按此順序配置。

【利用SPD實(shí)現嵌入式系統中內存的自動(dòng)識別和配置的論文】相關(guān)文章：

嵌入式系統內存的管理方案研究06-02

慣有嵌入式系統內存管理方案研究06-02

Vista系統中電源管理的配置方案06-04

解析科技競賽賽務(wù)系統的設計與實(shí)現論文04-19

探討嵌入式系統的應用09-05

淺析綜合素質(zhì)培養在幼兒美術(shù)教育中的實(shí)現論文03-30

課程資源的開(kāi)發(fā)和利用應關(guān)注近區論文07-28

教育基本理論在教育改革中實(shí)現的途徑論文03-30

教師開(kāi)發(fā)和利用資源的重要性論文07-28

屈辱中實(shí)現的明星夢(mèng)05-07