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4.5 系统存贮器接口. 存储器是计算机系统中用来存储信息的部件，它是计算机中的重要硬件资源。从存储程序式的冯 . 诺依曼经典结构而言，没有存储器，就无法构成现代计算机。 按存取速度和在计算机系统中的地位分类，存储器有两大类：内存（主存）和外存（辅存）. 内存： CPU 可以通过系统总线直接访问的存储器，用以存储计算机当前正在使用的程序或数据。内存要有与 CPU 尽量匹配的工作速度，容量较小，价格较高。内存一般又分为 ROM 和 RAM 两部分。
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4.5 系统存贮器接口 存储器是计算机系统中用来存储信息的部件，它是计算机中的重要硬件资源。从存储程序式的冯.诺依曼经典结构而言，没有存储器，就无法构成现代计算机。 按存取速度和在计算机系统中的地位分类，存储器有两大类：内存（主存）和外存（辅存）
内存：CPU可以通过系统总线直接访问的存储器，用以存储计算机当前正在使用的程序或数据。内存要有与CPU尽量匹配的工作速度，容量较小，价格较高。内存一般又分为ROM和RAM两部分。内存：CPU可以通过系统总线直接访问的存储器，用以存储计算机当前正在使用的程序或数据。内存要有与CPU尽量匹配的工作速度，容量较小，价格较高。内存一般又分为ROM和RAM两部分。 外存：用来存放相对来说不经常使用的程序或者 数据或者需要长期保存的信息。包括各种存贮磁盘/光盘/U盘，磁带机等。外存只与内存交换信息，而不能被CPU直接访问。其访问速度比较低，但是容量比较大。
内存平均访问时间ns级 SRAM Cache1~5ns SDRAM内存7~15ns EDO内存60~80ns EPROM存储器100~400ns 外存平均访问时间ms级 硬盘9~10ms 光盘80~120ms
半导体存储器 半导体存储器的分类 静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM） RAM 掩膜型ROM 可编程ROM（PROM） 可擦除可编程ROM（EPROM） 电可擦除可编程ROM（E2PROM) ROM
RAM 容量为256×4 的RAM存储矩阵
静态RAM（SRAM ） 静态RAM（Static Random Access Memory)由于采用了CMOS，故它的静态功耗极小。当它们的片选端加入无效电平时，立即进入微功耗保持数据状态，这时只需2V的电源电压，5～40 uA的电流，就可以保存原存数据不丢失。 SRAM 特点： 速度快，接口简单，读写操作简便；但是存储密度较低，存储容量小，价格也比较高。通常用在不需要太大 存储容量的小型计算机系统中使用，或者构成Cache存储器。
读写放大器 数据寄存器 数据总线 存储矩阵 控制电路 地址译码器 地址寄存器 CE OE WE SRAM芯片的结构 地址总线
典型的静态RAM芯片有 6116（2KB×8位） 6264（8KB×8位） 62256（32KB×8位） 628128（128KB×8位）等
动态RAM（DRAM ） DRAM是利用MOS管栅极电容的暂存作用来存储信息的，考虑电容器上的电荷不可避免地因漏电等因素而损失，为保持原存储信息不变，需要不间断地对存储信息的电容定时地进行充电（也称刷新）。 DRAM比SRAM所用元件少、集成度高，适用于大容量存储器。主要用于充当计算机系统的主存，也就是通常所说的内存。
地址锁存器 I/O缓冲器 地址总线 数据总线 存储矩阵 读写控制/动态刷新电路 RAS# WE# CAS# DRAM芯片的结构
DRAM的种类 FPM DRAM 存取时间80~100ns EDO DRAM 存取时间50~70ns SDRAM 存取时间6~10ns
DRAM内存条的种类 • SIMM——Single Inline Memory Module • 单列直插式内存模块 • 72线：32位数据、12位行列公用地址、RAS#、CAS#等在Pentium微型机中必须成对使用 • FPM/EDO • DIMM——Dual Inline Memory Module • 双列直插式内存模块 • 168线：64位数据、14位行列公用地址、RAS#、CAS#等，可单数使用 • FPM/EDO/SDRAM
典型的DRAM芯片有 HY51V18164（1M X 16 EDO） MT48LC1M16（1M X 16 SDRAM） HY57V641620 (4M X 16 SDRAM) HY57V561620 (16M X 16 SDRAM)等
ROM • 只读存贮器（ROM）的信息在制造时或通过一定的编程方法写入， • 在系统中通常只能读出不能写入； • 在断电时，其信息不会丢失； • 它用来存放固定的程序及数据，如监控程序、数据表格等。
ROM的种类： • 掩膜ROM：这种ROM在制造时就把需要存储的信息用电路结构固定下来，使用中用户不能更改其存储内容，所以又称固定存储器。
可编程ROM（PROM）： PROM存储的数据是由用户按自己的需求写入的，但只能写一次，一经写入就不能更改。
可改写ROM： • 包括EPROM、E2PROM、FlashMemory等。这类ROM由用户写入数据（程序），当需要变动时还可以修改，使用较灵活。
常用的EPROM有 以27打头的芯片。可以用紫外线进行擦除。 2764 8K X 8字节
E2PROM E2PROM是近年来被广泛使用的一种只读存储器，被称为电擦除可编程只读存储器，有时也写作EEPROM。其主要特点是能在应用系统中进行在线改写，并能在断电的情况下保存数据而不需保护电源。特别是最近的+5 V电擦除E2PROM，通常不需单独的擦除操作，可在写入过程中自动擦除，使用非常方便。以28打头的系列芯片都是E2PROM。
E2PROM AT28C256 32K X 8字节
Flash Memory 闪速存储器Flash Memory又称快速擦写存储器或快闪存储器，是由Intel公司首先发明，近年来较为流行的一种新型半导体存储器件。它在断电的情况下信息可以保留，在不加电的情况，信息可以保存10年，可以在线进行擦除和改写。Flash Memory是在E2PROM上发展起来的，属于E2PROM类型，其编程方法和E2PROM类似，但Flash Memory不能按字节擦除。
Flash Memory AT29C256 32K X 8字节
串行E2PROM 对于二线制总线E2PROM，它用于需要I2C总线的应用中，目前较多的应用在单片机的设计中。器件型号以24或85打头的芯片都是二线制I2C串行E2PROM。其基本的总线操作端只有两根：串行时钟端SCL和串行数据/地址端DA。在SDA端根据I2C总线协议串行传输地址信号和数据信号。串行E2PROM的优点是引线数目大大减少， 目前已被广泛使用。
PXA250/255外部存贮器总线接口 PXA250/255外部存贮器总线接口支持各种存贮器芯片，包括SDRAM，FLASH，SMROM，SRAM，VLIO，16位PC卡和CF卡存贮器。这些存贮器可分为三类：SDRAM、静态存贮器和卡存贮器。SDRAM有四块区域，静态存贮器有六块，卡空间有两块。
4.5.1 SDRAM接口 支持四个16或32位宽的SDRAM块（bank），每个块为64M字节存贮器空间，但每块的实际大小取决于SDRAM设置。四个块可分为两对：0/1对和2/3对。一对中的两块的大小和设置必须相同，两对之间可不相同。
SDRAM命令 • 方式寄存器集（MRS） • 块激活（ACT） • 读（READ） • 写（WRITE） • 所有块预充电（PALL） • 一个块预充电（PRE） • 自动刷新（CBR） • 掉电（PWRDN） • 进入自我刷新（SLFRSH） • 退出掉电（PWRDNX） • 空操作（NOP）
SDRAM控制器信号线 • 4个块选择（nSDCS3~0） • 4个字节选择（DQM3~0） • 15个多路区/行/列地址信号（MA24~10）。 • 1个写允许（nWE） • 1个列地址选通（nSDCAS） • 1个行地址选通（nSDRAS） • 1个时钟允许（SDCKE1） • 2个时钟（SDCLK2,1） • 32位数据（MD31~0）
SDRAM寄存器 一、MDCNFG寄存器 可读/写，用于设置SDRAM。 二、MDMRS寄存器 MDMRS寄存器用于向SDRAM发出方式寄存器集（MRS）命令。 三、MDREFR寄存器 MDREFR寄存器可读/写，包含SDRAM的刷新控制位
初始化软件必须设置如下存贮器接口设置寄存器：初始化软件必须设置如下存贮器接口设置寄存器： • SDRAM定时 • 数据总线宽度 • 行、列数和块地址位 • 寻址机制。 • 数据锁存机制。
4.5.2 静态存贮器接口 静态存贮器/可变延迟I/O接口具有六根片选信号（nCS5~0）和26根字节地址（MA25~0），可访问六个区的多至64M存贮器。每个片选可分别编程，支持下列静态存贮器类型之一：
nCS5~0支持非成批ROM或FLASH存贮器。 • nCS5~0支持成批ROM或FLASH存贮器 • nCS5~0支持成批或非成批SRAM。 • nCS5~0支持可变延迟I/O。 • nCS3~0支持同步静态存贮器
1. 同步静态存贮器接口 同步静态存贮器接口支持SMROM（同步掩膜ROM）和非SDRAM类型FLASH存贮器。同步静态存贮器可设置于nCS3~0信号。片选0（nCS0）必须用于启动存贮器。块对0/1或2/3的同步静态存贮器必须设置为相同的时序。
有关寄存器 一、SXCNFG寄存器 SXCNFG寄存器可读/写，是同步静态（SX）存贮器设置寄存器。 二、SXMRS寄存器 SXMRS为同步静态存贮器方式寄存器集/设置寄存器。用于向SMROM发出MRS命令。
2. 异步静态存贮器 异步静态存贮器控制寄存器MSC0~2可读/写，它们用于设置对应于片选对nCS1－0, nCS3－2,nCS5－4的静态存贮器（或可变延迟I/O）。每个寄存器的高半字和低半字分别对应一根片选信号。时间的单位为存贮器时钟周期。
1） ROM接口 处理器可以为burst或者non-burst ROM编程设置时序，MSCx的RDF域为non-burst ROM的数据延迟或burst ROM的第一次延迟。RDN为burst ROM的后继数据延迟。RRR为至下一个不同类型存贮器的延迟，以允许现行ROM数据总线变为三态。
2） SRAM接口 应用处理机可与16位或32位异步SRAM接口，使用DQM脚作为写入时的字节选择，nCS5~0为SRAM块片选，nOE用于读出，nWE为写入。地址线MA25~0允许每块最大为64M字节。它的定时与non-burst ROM相同。MSCx的RDF选择读出延迟，RDN场控制nWE有效时间，RRR为从nCS无效至下一次访问其他存贮器区的时间。
3）可变延迟I/O（VLIO）接口 VLIO读访问与SRAM读访问的不同之处在于burst读出的每一次均改变nOE。第一个nOE在nCSx有效后两个存贮器周期后有效。对VLIO写入使用nPWE而不是nWE，使执行VLIO传送时可执行SDRAM刷新。 VLIO的读和写与SRAM的最大不同之处在于应用处理机将采样数据准备的输入RDY。RDY为电平控制。RDY为高时，I/O器件准备好数据传送。
4）FLASH存贮器接口 处理器提供与SRAM类似的接口以访问FLASH存贮器。 MSCx的RDF为non- burst FLASH的读出延迟或burst FLASH的第一次读出延迟。RDF也控制写入FLASH的nWE为低的时间。RDN控制burst FLASH的后继读出访问时间和写入non- burst FLASH的nWE为低的时间。RRR为nCS无效至下一次以不同存贮器读出的延迟。
4.5.3 16位PC卡/CF接口 PXA250应用处理机提供一个16位PC卡插座，而PSKTSEL脚可支持第二个插座。PXA250支持8、16位外围，处理公共存储器、I/O和特性有存储器的访问。每次访问的时间取决于MCMEMx、MCATTx和MCIOx寄存器。 处理器的卡接口基于PC卡标准2.1和CF+和CF标准1.4。除了地址线（MA25~0）、数据线（MD15~0）外，它们包含支持两个卡插座的16位PC卡/CF卡的控制信号：
