第4讲内存解析

D D R 系列系列内存内存内存详解及硬件详解及硬件设计规范By: MichaelOct 12, 2010haolei@目录1.概述 (3)2.DDR的基本原理 (3)3.DDR SDRAM与SDRAM的不同 (5)3.1差分时钟 (6)3.2数据选取脉冲（DQS） (7)3.3写入延迟 (9)3.4突发长度与写入掩码 (10)3.5延迟锁定回路（DLL） (10)4.DDR-Ⅱ (12)4.1DDR-Ⅱ内存结构 (13)4.2DDR-Ⅱ的操作与时序设计 (15)4.3DDR-Ⅱ封装技术 (19)5.DDR-Ⅲ (21)5.1DDR-Ⅲ技术概论 (21)5.2DDR-Ⅲ内存的技术改进 (23)6.内存模组 (26)6.1内存模组的分类 (26)6.2内存模组的技术分析 (28)7.DDR 硬件设计规范 (34)7.1电源设计 (34)7.2时钟 (37)7.3数据和DQS (38)7.4地址和控制 (39)7.5PCB布局注意事项 (40)7.6PCB布线注意事项 (41)7.7EMI问题 (42)7.8测试方法 (42)摘要：本文介绍了DDR 系列SDRAM 的一些概念和难点，并分别对DDR-I/Ⅱ/Ⅲ的技术特点进行了论述，最后结合硬件设计提出一些参考设计规范。

关键字关键字：：DDR, DDR, SDRAM SDRAM SDRAM, , , 内存模组内存模组内存模组, , , DQS DQS DQS, DLL, MRS, ODT , DLL, MRS, ODT, DLL, MRS, ODTAug 30, 2010 – Added DDR III and the PCB layout specification - by Michael.Hao1.概述DDR SDRAM全称为Double Data Rate SDRAM，中文名为“双倍数据流SDRAM”。

DDR SDRAM在原有的SDRAM的基础上改进而来。

第四讲内存作业题及答案一填空1 CPU 的外频是100MHz ，倍频是17 ，那么CPU 的工作频率(即主频)是（1.7）GHz2 在拆装微机的器件前，应该释放掉手上的（静电）3 目前在主流主板上的BIOS芯片通常为（Flash ROM）芯片4 AGP（Accelerated Graphics Port）插槽插的组件是（显卡）5 SDRAM内存条的金手指通常是(168 )线的，DDR SDRAM内存条的金手指通常是(184 )线的，DDRII 内存条的金手指通常是( 240)线的。

6 BIOS是计算机中最基础的而又最重要的程序，其中文名称是( 基本输入输出系统）。

7 （硬件）是构成计算机系统的物质基础，而（软件）是计算机系统的灵魂，二者相辅相成，缺一不可8 CPU的接口形式只有两类：（插卡式）或（针角式）9 在计算机系统中，CPU起着主要作用，而在主板系统中，起重要作用的则是主板上的（芯片组）10 计算机电源一般分为：（AT）和（ATX）。

11 世界上最大的两个芯片（cpu）生产厂商是（AMD）和（INTEL ），两个芯片组的生产厂商是（VIA）和（INTEL），两个显示卡芯片生产厂商是（ATI）和（NVIDIA），其中（ATI ）已经被AMD公司兼并12 电源向主机系统提供的电压一般为（+ 12 ）V，（+5 ）V,（+3.3 ）V.13 主板上有一块时钟发生器（也即时钟芯片），它一般时与主板上的另外一块芯片（晶体振荡器）配合在一起工作。

14 AGP总线的频率为（66MHz和133MHz两种)。

15 SATA接口(总线）的数据传输方式为（串行）。

16 给cpu加上散热片和风扇的主要目的是为了（为了散去CPU在工作过程中产生的热量）。

17 机箱前面板信号线的连接，HDD LED是指（硬盘灯），RESET指的是（复位开关）。

18 DDR内存为双面（184）针的插槽结构。

19 安装CPU是涂抹硅胶的目的是为了更好的（对CPU进行散热）。

内存条详细讲解内存条是连接CPU 和其他设备的通道!起到缓冲和数据交换作用！！！！内存的作用与分类内存是电脑中的主要部件，它是相对于外存而言的。

我们平常使用的程序，如WindowsXP系统、打字软件、游戏软件等，一般都是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行，才能真正使用其功能，我们平时输入一段文字，或玩一个游戏，其实都是在内存中进行的。

通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上，而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上。

内存分为DRAM和ROM两种，前者又叫动态随机存储器，它的一个主要特征是断电后数据会丢失，我们平时说的内存就是指这一种；后者又叫只读存储器，我们平时开机首先启动的是存于主板上ROM中的BIOS程序，然后再由它去调用硬盘中的Windows，ROM的一个主要特征是断电后数据不会丢失。

根据内存条上的引脚多少，我们可以把内存条分为30线、72线、168线等几种。

30线与72线的内存条又称为单列存储器模块SIMM，168线的内存条又称为双列存储器模块DIMM。

目前30线内存条已经没有了；前两年的流行品种是72线的内存条，其容量一般有4兆、8兆、16兆和32兆等几种；目前市场的主流品种是168线内存条，168线内存条的容量一般有16兆、32兆、64兆、128兆等几种，一般的电脑插一条就OK了，不过，只有基于VX、TX、BX芯片组的主板才支持168线的内存条。

内存发展简史起初，电脑所使用的内存是一块块的IC，我们必须把它们焊接到主机板上才能正常使用，一旦某一块内存IC坏了，必须焊下来才能更换，这实在是太费劲了。

后来，电脑设计人员发明了模块化的条装内存，每一条上集成了多块内存IC，相应地，在主板上设计了内存插槽，这样，内存条就可随意拆卸了，从此，内存的维修和扩充都变得非常方便。

根据内存条上的引脚多少，我们可以把内存条分为30线、72线、168线等几种。

30线与72线的内存条又称为单列存储器模块SIMM，168线的内存条又称为双列存储器模块DIMM。

《中国有线电视》2004（21）CHINA CABLE TELEVISION・实用连载・有线数字电视讲座第四讲 有线数字电视的机顶盒（2）□冯传岗，宋 茜（泰州市广播电视局，江苏泰州225321）中图分类号：TN949.197 文献标识码：E 文章编号：1007-7022（2004）21-0085-05（上接第19/20期）4 视频解码视频解码单元从输入基本分组数据流中恢复模拟视频信号，其中包括拆分数据包、解压缩、与有关业务同步、数模转换等处理过程。

输出模拟信号至外部基带视频输出端口，以及输出到RF 射频调制器（可选的）。

（1）视频模块的主要功能视频压缩数据流的获取有两个来源：一个是从TS流里解复用出来的视频部分数据流；一个是从一段固定存储区里获得的一段视频流，如图10所示。

图10 视频解码示意图每个接收设备可能有多路视频流输入和输出，视频的输出均显示于视频层。

①视频解码模块能够接收的输入流格式a.MPEG -2视频PES 和ES （Elementary Stream 基本流）；b.MEPG -1视频流。

②主要实现功能a.选择不同的视频输入；b.视频解码控制；c.静止画面；d.画面的剪切、缩小与放大；e.画面位置调整；f.混合度调整；g.输出格式控制；h.同步效应。

（2）视频解码过程视频解码器的原理如图11所示。

来自码流解复用器的视频数据经过视频先进先出存储器的缓冲，进入视频解码存储器。

按照视频编码的逆过程，解码需要进行Huffman 解码、反量化、IDCT （反余弦变换），得到原始帧图像I 帧。

然后根据I 帧预测得到P 帧，这中间需要运动矢量的结合；按照I 帧、P 帧以及其他数据，获得双向帧B 帧等等；经过对GOP （图像组）显示顺序的重新排列，可以在存储器中获得原始图像的帧序列，送到显示区域。

图像解码器的所有工作过程由内置的RISC 处理器控制完成。

图11 视频解码器原理图视频解码器需要有芯片外部的存储器来保持压缩的视频数据和解压缩后的图像。

第四讲存储器管理主讲教师：夏辉丽4.6 虚拟存储器的基本概念4.6.1 虚拟存储器的引入4.6.2 虚拟存储器的实现方法4.6.3 虚拟存储器的特征4.6.1 虚拟存储器的引入1. 常规存储器管理方式的特征：•一次性、驻留性•情况一：内存空间装不下的大作业无法运行•情况二：作业量大时，无法允许更多的作业并发•扩充内存容量的方法：物理上、逻辑上4.6.1 虚拟存储器的引入2. 局部性原理：•程序在执行时常呈现局部性规律，并表现在两个方面：（1）时间局限性（2）空间局限性4.6.1 虚拟存储器的引入3. 虚拟存储器的概念：•逻辑上扩充内存容量的方案：（1）允许作业部分装入，其他页（段）在运行中需要访问时再调入----增加请求调入功能（2）若内存已满，将某些暂时不用的页（段）调出内存---增加置换功能4.6.1 虚拟存储器的引入3. 虚拟存储器的概念：•定义：虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。

•实质：物理上不存在，利用海量外存进行内存“空间”的扩展。

•逻辑容量：取决于内存容量和外存容量之和。

4.6.2 虚拟存储器的实现方法必须基于“离散分配的内存管理技术”1.请求分页系统（页式虚拟存储系统）•＝基本分页系统+请求调页功能+页面置换功能•硬件支持：请求分页的页表机制、缺页中断机构、地址变换机构。

•软件支持：请求分页、页面置换4.6.2 虚拟存储器的实现方法2.请求分段系统（段式虚拟存储系统）•＝基本分段系统+请求调段功能+分段置换功能•硬件支持：请求分段的段表机制、缺段中断机构、地址变换机构。

•软件支持：请求分段、段的置换4.6.3 虚拟存储器的特征1.离散性：在内存分配时采用离散分配方式；2. 多次性：一个作业被分成多次调入内存运行；3. 对换性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出；4. 虚拟性：能从逻辑上扩充内存容量，使用户“看到”的内存容量远大于实际大小。

ddr4内存条原理图
抱歉，我无法提供DDR4内存条的原理图，因为我是一个语
言模型，无法展示图像或绘制图表。

但是，我可以为您提供关于DDR4内存条的文字描述。

DDR4内存条是一种用于计算机系统的随机存取内存（RAM）模块。

它是DDR（双倍数据传输率）技术的第四代，相比于
以前的DDR3内存条，DDR4内存条具有更高的频率和更低的
功耗。

DDR4内存条包括多个内存芯片和一个控制器芯片。

控制器芯
片负责处理内存的读写请求，并与主处理器（CPU）进行通信。

内存芯片存储数据，并通过控制器芯片来访问。

在DDR4内存条中，内存芯片被组织成多个存储区域，每个
区域称为一个银行。

每个银行都包含若干行和列，用于存储和访问数据。

内存控制器芯片负责将读写请求映射到相应的银行，并将数据传输到CPU或从CPU传输数据到内存。

DDR4内存条还具有预取功能，这意味着当CPU请求内存数
据时，内存控制器芯片会预先将附近的数据读取到内存中，以提高访问速度。

此外，DDR4内存条还支持ECC（错误检查
和纠正）功能，可检测和纠正内存中的错误。

总的来说，DDR4内存条通过内存芯片和控制器芯片的协同工
作来存储和访问数据。

它具有高速、低功耗和可靠性的特点，是现代计算机系统中常用的内存模块之一。

第四讲存储器与指针（Memory & Pointer）凌明trio@ Ver2.0 2008.3.31东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心目录存储器，还是存储器！内存陷阱！动态内存分配算法动态内存分配代码讲解2.1 指针的基本概念2.1.1 指针是什么？指针是一个变量，它的值是另外一个变量的地址。

例12.1.2 指针的类型指针所存储的那个变量类型，就称为指针的类型。

例2 有三个不同类型的指针：int I[2], *pI = &I[0]; 右边的三个运算有何不同？pI++;char C[2], *pC = &C[0]; pC++;float F[2], *pF = &F[0];pF++;0x00C7指针变量int *p0x00C7变量int a上面例中的两个0x00C7有什么区别？2.1.3 指针的三个要素1.指针指向的地址（指针的内容）；2.指针指向的地址上的内容；3.指针本身的地址。

例3：int A, *pA, **ppA;pA = &A;ppA = &pA;在复杂的指针都可以通过下表来分析：&ppA ppA *ppA **ppA&pApA*pA&A A第二章指针2.1.4 指针的大小（指针变量占用的内存空间）与所用的CPU 寻址空间大小和类型有关，而与指针类型无关。

8位CPU 的指针长度为1~2个字节（51单片机的情况较为复杂，是1~3个字节）；16位CPU 的指针长度为2个字节（如MSP430）；32位CPU 的指针长度为4个字节（如Intel 80386）。

上面所述是通常情况，并不是全部符合。

2.1.5 指针的初始化变量在没有赋值之前，其值不定的。

对于指针变量，可以表述为：指向不明。

程序访问了一个没有初始化的指针：int* p;p 的内存是随机的一个数，比如：0x3FF0073D程序随即访问内存地址：0x3FF0073D0x3FF0073D 是哪里的内存？说不定正好是Windows 老大要用的内存，你竟敢访问！Windows 一生气，蓝屏。