SDRAM的硬件解讀（個人總結版）
本文為明德揚原創文章，轉載請注明出處！作者：張先生
在FPGA中我們經常會用到SDRAM做數據緩存，比如我們收到一副圖像時，由于FPGA的內部的RAM不夠，此時我們就可以將數據存在SDRAM里面，等到我們需要用的時候再從SDRAM里面把圖像取出來進行顯示；那么今天我們就對SDRAM的硬件進行講解，先不解釋SDRAM的原理，這里我們來循序漸進的學習如何使用SDRAM。
一、SDRAM管腳解釋
首先對SDRAM進行硬件電路上的分析，我們要弄明白的SDRAM的各個管腳都表示什么意思，下圖是某個芯片SDRAM的管腳圖。
1.VDD、VDDQ、VSS、VSSQ
電源VDD和VDDQ這里就不過多解釋了，至于供電電壓是多少，可以具體去查看一下電路原理圖。VSS和VSSQ，一般表示地信號，連接電路板的地。
2. A0------A10、DQ0----DQ15
著重要注意的是A0------A10以及DQ0----DQ15，我們首先來弄明白這兩組信號。A0----A10表示的地址線，DQ0-----DQ15表示的數據線，我們想一下，假設我們要存一段數據，肯定是把數據（DQ組的信號）存在某一個地方（A0到A10）。比如說我們可以把一組數據“0x0001 0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008”依次存在SDRAM的地址“0 1 2 3 4 5 6 7 ”里面，當你要取數據的時候把“0 1 2 3 4 5 6 7 ”里面的數據讀出來即可。
3.clk
用一個生活中用到的知識來理解，我們平常都會去買電腦，買電腦的時候我們會關注一個指標，CPU的頻率是多少；同理的，SDRAM里面也是要有時鐘才能運行的嘛，那么這個時鐘要選取多少合適呢，我們一般要給它多少頻率呢？？？200M ？？？100M？？？不賣關子了，這個指標一般數據手冊上都有，但是數據手冊上一般標的是最大的頻率，比如說133MHz，那么當我們給SDRAM的時鐘頻率比手冊上的標的最大的頻率小的時候，如125MHz就是可以運行的。
4. BA0、BA1
BA0和BA1這兩個是Bank。不要懼怕bank是什么，也沒必要理解bank是什么意思，因為我們也不是設計SDRAM芯片的，我們只是運用SDRAM芯片的。什么是bank，通俗的講，就是SDRAM芯片里面有多少個小塊，BA0和BA1共有4個小塊，很簡單嘛2的2次方，假如說別的SDRAM里面有3個BA管腳，那么就是有2的3次方等于8個小塊。它的作用說白了就是BA組（bank）信號和A0---A10(地址組信號)的組合組成了SDRAM的總的地址。
5. DQM
假設你是一個很細心的人你會發現DQ（數據組）的信號有16根，也就是說兩個字節，但是有沒有這樣一種情況，我們還剩一個單字節的數據的時候怎么到SDRAM，籌不夠兩個字節啊。這時DQM信號就體現出它的作用了，當給DQM的高位為1，就表示存進SDRAM里面的數據高字節無效；同理低位為1，表示那么存進SDRAM的低字節無效，說白了就是數據屏蔽位。
6.CS
CS為片選，你的FPGA里面有可能掛著不止1片SDRAM，這時你要操作哪一個SDRAM那就選中它，就是這么容易理解。
7. WE、CAS、RAS、CKE
WE、CAS、RAS、CKE它們四個組合成了一個命令的控制，為什么要用命令，我們一起來思考下。SDRAM只是一片芯片，它不可能知道我們人的思想，也不知道我們是要對它寫還是要對它讀。我們寫驅動的時候是不是要告訴我要往你SDRAM里面寫數據了，怎么告訴它？肯定給它一個命令指示，SDRAM只有收到命令的時候它才能知道你想要數據，好讓它準備準備。同理當我們要從SDRAM里面讀數據的時候肯定也要給它命令，讓SDRAM知道我們要讀數據，這就是我們的命令的作用了。那么你有可能會有個疑問，SDRAM不就是有寫命令和讀命令就行了，為什么要這么多根線組成呢？其實不是，SDRAM里面的命令有很多，具體的我們可以去查看收據手冊里面的命令表學習。
二、原理圖和PCB
下面我們來講原理圖和PCB。就本人用過的，如說明德揚使用的W9864，電源我們提供給SDRAM用電源為的3.3V，其它的什么數據線、地址線、BANK線、命令線等直接連接到FPGA也可，但是最好連接到同一個FPGA的bank。有可能有的人覺得不重要，雖然SDRAM有可能是不重要，但是如果是DDR2和DDR3的時候就顯得很重要了，DDR2和DDR3是要接到FPGA的特定的管腳才行的，不是說我們想接到哪都可以，所以在畫DDR2和DDR3的時候要先進行FPGA工程的編譯，先確定好管腳的位置。
回到我們的SDRAM，剛才我們說的SDRAM的時鐘線。那么時鐘線能不能連接到FPGA的普通管腳？答案是可以的，但是我們不建議那么做，一般來說呢，可以連接到FPGA的某一個時鐘輸出管腳，因為本來輸出的就是時鐘信號。
再來說說PCB。SDRAM的對PCB的要求高不高呢？按照數據手冊的理論一般都是要求你對SDRAM做50歐姆阻抗匹配和等長，有的工程師有可能忘了做阻抗匹配了也沒做等長那怎么辦，樣板已經回來了，會不會有問題呢？小平同志有句話說的好，實踐是檢驗真理的唯一標準！我可以大膽的告訴你，SDRAM哪怕忘了做阻抗，問題也是不大的，最起碼樣板是可以調出來，第二版的時候再做也是可以補救的。當然我們不是叫你不去做阻抗哦，只是說不做也能調試出來罷了。
以上就是我從實踐中總結出的SDRAM硬件解讀，大家可以在下方留言互相學習交流！
