DDR、ISDN原理及配置-待审核
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DDR-简介DDR=Double Data Rate 双倍速内存DDR双通道同步动态随机存储器(双信道同步动态随机存取内存)即DDRSDRAM (Double Date RateSynchronous Dynamic Random AccessMemory) 为具有双倍数据传输率之SDRAM ,其数据传输速度为系统频率之两倍,由于速度增加,其传输效能优于传统的SDRAM 。
DDR-名称来源与工作原理DDR 是一种继SDRAM 后产生的 内存技术,DDR ,英文原意为“Double Data Rate ”,顾名思义,就是双数据传输模式。
之所以称其为“双”,也就意味着有“单”,我们日常所使用的SDRAM 都是“单数据传输模式”。
DDR SDRAM 最早是由三星公司于1996年提出,由日本电气、三菱、富士通、东芝、日立、德州仪器、三星及现代等八家公司协议订立的内存规格,并得到了AMD 、VIA 与SiS 等主要芯片组厂商的支持。
DDR 这种内存的特性是在一个内存时钟周期中,在一个方波上升沿时进行一次操作(读或写),而DDR 则引用了一种新的设计,其在一个内存时钟周期中,在方波上升沿时进行一次操作,在方波的下降沿时也做一次操作,之所以在一个时钟周期中,DDR 则可以完成SDRAM 两个周期才能完成的任务,所以理论上同速率的DDR 内存与SDR 内存相比,性能要超出一倍,可以简单理解为100MHZ DDR=200MHZ SDR 。
DDR-DDR 与SDRAM 的区别严格的说DDR 应该叫DDR SDRAM ,人们习惯称为DDR ,部分初学者也常看到DDR SDRAM ,就认为是SDRAM 。
DDR SDRAM 是Double Data Rate SDRAM 的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。
DDR 内存是在SDRAM 内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM 生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM 的设备稍加改进,即可实现DDR 内存的生产,可有效的降低成本。
DDRSDRAM基本原理详细介绍DDRSDRAM是一种双倍速率同步动态随机存取存储器,广泛应用于计算机内存和其他高速嵌入式系统中。
DDR代表双倍数据率,SDRAM代表同步动态随机存储器。
DDRSDRAM通过提供更高的带宽和更低的延迟来提高系统性能。
1.双倍数据率:DDRSDRAM采用了双倍数据率技术,可以在每个时钟脉冲周期内传输两个数据,即在上升沿和下降沿都进行数据传输。
这使DDRSDRAM的数据传输速度是传统SDRAM的两倍。
2.同步动态随机存取存储器:DDRSDRAM是一种动态存储器,与静态存储器相比,它的存储单元更小,容量更大。
DDRSDRAM是同步存储器,意味着所有数据传输都需要与系统时钟同步。
3.预充电:DDRSDRAM在读写操作之前需要进行预充电操作。
预充电操作是将存储单元的电荷置为预定的电平,以便于下一次读写操作。
预充电操作在时钟信号的上升沿进行。
4.时序:DDRSDRAM的时序包括预充电时间、平均访问周期、行切换延迟、列切换延迟、CAS延迟等。
这些时序都是根据具体DDRSDRAM芯片的规格进行设置的,用于保证数据的正确传输和存取。
5.控制信号:DDRSDRAM有许多控制信号,其中包括时钟信号、写使能信号、读使能信号、行地址线、列地址线等。
时钟信号用于同步操作,写使能信号和读使能信号用于控制存取操作,行地址线和列地址线用于指定存储单元的位置。
6.数据通路:DDRSDRAM的数据通路分为前端数据总线和背面数据总线。
前端数据总线用于数据的输入和输出,而背面数据总线用于数据在存储芯片内部的传输。
前端数据总线和背面数据总线的宽度决定了DDRSDRAM的带宽。
7.控制器:DDRSDRAM的控制器位于存储芯片的内部,负责管理存储芯片的读写操作。
控制器与计算机系统的主控制器进行通信,接收来自主控制器的指令并执行相应的操作。
8.刷新:DDRSDRAM是一种动态存储器,需要定期刷新以保持数据的稳定性。
DDr (Double Data Rate)是一种内存技术,因为其高速、低功耗和高密度的特点,被广泛应用于PC、服务器和移动设备等领域。
DDR内存的刷新过程是保证内存数据可靠性的重要环节。
本文将从DDR刷新过程的原理、流程和相关应用进行深入解析,希望可以帮助读者更好地理解和应用DDR内存。
1. DDR刷新原理DDR内存是一种动态存储器,它通过电容来存储数据。
而电容有充放电的特性,会导致存储数据的衰减。
DDR内存需要定期进行刷新操作,以防止数据丢失或错误。
刷新操作就是通过向存储单元中写入相同的数据来实现的,这样可以重置电容的状态,使数据得到保持。
2. DDR刷新流程DDR内存的刷新操作是由内部控制器自动完成的,其流程大致如下:(1)定时器触发:内部控制器会根据预设的时间间隔启动刷新操作。
刷新周期一般为64ms以上。
(2)行选通:控制器会按照一定的顺序选通内存中的行,使数据通过数据总线传输到刷新电路。
(3)数据写入:选通的行会将特定的数据写入刷新电路,电路通过给电容充放电来执行刷新操作。
(4)完成刷新:所有行刷新完成后,控制器会发出刷新完成的信号,内存进入正常工作状态。
3. DDR刷新相关应用DDR内存的刷新操作对系统性能和稳定性都有重要影响,因此在实际应用中需要注意以下几点:(1)时序优化:合理设计内存的时序参数,可以减少刷新操作对系统的影响,提高性能。
(2)供电稳定:DDR内存在进行刷新操作时会消耗一定的电流,要确保系统供电系统稳定,以防止刷新操作对其他设备造成影响。
(3)温度控制:内存的工作温度也会影响刷新操作的效果,要注意内存的散热和整个系统的通风设计。
(4)时序配置:开发者可以通过配置内存控制器的寄存器来调整刷新操作的时序和策略,以适应不同的系统需求。
4. 总结DDR内存的刷新过程是保证内存稳定性和数据可靠性的重要环节,了解其原理和流程对于设计和优化系统架构具有重要意义。
希望本文的介绍可以帮助读者对DDR刷新过程有更深入的理解,为应用和优化DDR内存提供参考和帮助。
ddr 并联匹配原理DDR(Double Data Rate)并联匹配原理一、引言DDR并联匹配是一种常见的计算机内存并联技术,通过同时读取和写入多个内存模块,提高数据传输速度和处理能力。
本文将介绍DDR并联匹配的原理及其应用。
二、DDR并联匹配原理DDR并联匹配原理是基于内存控制器和内存模块之间的数据传输机制。
在DDR并联匹配中,内存控制器将数据分成多个数据块,分别传输到不同的内存模块。
这些数据块可以同时进行读取和写入操作,从而提高数据传输速度。
具体而言,DDR并联匹配通过以下几个步骤实现数据的并联传输:1. 写入数据:首先,内存控制器将数据分成多个块,并将这些数据块同时写入不同的内存模块。
每个内存模块接收到的数据块是不同的,这样可以同时进行多个写入操作,提高写入效率。
2. 读取数据:在数据读取阶段,内存控制器会同时读取各个内存模块中的数据块。
通过并联读取,可以将多个数据块同时传输到内存控制器,提高读取速度。
3. 数据匹配:在读取数据后,内存控制器会根据需要对读取的数据块进行匹配。
通过对读取的数据进行匹配,内存控制器可以将不同内存模块中的数据块合并成完整的数据,供后续处理使用。
4. 数据处理:最后,内存控制器对匹配后的数据进行处理。
这些数据可以被传输到CPU或其他外部设备进行进一步的计算和处理。
三、DDR并联匹配的优势DDR并联匹配技术具有以下几个优势:1. 提高数据传输速度:DDR并联匹配可以同时读取和写入多个内存模块,大大提高了数据传输速度。
相比于串行传输方式,DDR并联匹配能够更快地完成数据传输操作。
2. 增加内存容量:通过并联多个内存模块,DDR并联匹配可以增加计算机系统的内存容量。
这对于处理大型数据和运行占用大量内存的应用程序非常重要。
3. 提高系统稳定性:DDR并联匹配可以提高系统的稳定性和可靠性。
由于内存模块可以并联读取和写入数据,即使其中一个模块出现故障,其他模块仍然可以正常工作,保证系统的正常运行。
一、基本介绍1.1 常用SDRAMSDRAM(Synchronous Dynamic random access memory)即同步动态随机存取存储器。
常用SDRAM的种类有SDRAM、DDR1-5、LPDDR2-5。
1.2 容量计算容量(bit)= Bank数×行数×列数×位宽。
以Etron品牌的DDR2物料EM68C16CWQD 为例,在ERP系统中查到的物料描述“1Gbit | 8Mbit*16Bit*8Banks”。
查询Datasheet可知,该DDR2物料容量为1Gbit,包含3根Bank控制线BA0-BA2,13根地址线A0-A12,其中行地址为A0-A12,列地址为A0-A9,数据总线位宽16bits,可以计算出总容量为:1.3 选型一般根据实际项目需求来选择合适容量的SDRAM,根据主控芯片的接口来选择不同位宽、Bank数的SDRAM,并考虑是否需要进行位扩展。
以主芯片为QCA9531,内存需采用1Gbit DDR2。
查询主芯片QCA9531的Datasheet中关于DDR接口部分,可以了解到QCA9531支持16bit位宽,并且在外接1Gbits DDR1时,A13作为行地址的最高位,外接1Gbits DDR2时,A13引脚作为Bank地址线BA2。
所以,连接1Gbit DDR2时,主芯片可以提供13根地址线和3根Bank 线,与DDR2物料EM68C16CWQD可正常连接使用,并且不需进行位扩展。
主芯片QCA9531的DDR接口说明如图1所示:位扩展主要在主芯片位宽高于内存芯片位宽的机型上可以看到,即主芯片外挂多个内存芯片,共用地址线,扩展数据线。
二、原理图设计2.1 合理端接当信号的上升/下降时间足够小,或者信号频率足够大时,在阻抗不连续处发生的信号反射可能严重影响信号质量,需要考虑信号完整性的问题。
可以把DDR 走线按传输线的理论来分析,需要在走线上实现阻抗匹配以消除反射,尽量保证信号完整性。
ddrphy原理DDRPHY(Double Data Rate Physical Layer)是一种用于双倍数据速率(DDR)存储器接口的物理层技术。
它是DDR存储器控制器和存储器芯片之间的接口,负责将控制信号和数据信号从控制器传输到存储器,并解析来自存储器的响应信号。
DDRPHY的设计和实现对于DDR存储器的稳定性和性能至关重要。
DDRPHY的原理基于时钟信号和数据信号的同步传输。
在DDR存储器接口中,数据是通过时钟边沿进行采样和传输的。
DDRPHY通过提供时钟信号和数据信号的对齐来确保数据的准确传输。
为了实现这个目标,DDRPHY会根据控制器发送的时钟信号和数据信号的边沿来进行同步。
当时钟边沿到达时,DDRPHY会将数据信号进行采样并将其传输到存储器中。
同时,DDRPHY会根据存储器的响应信号来确定数据传输的成功与否。
DDRPHY还负责处理存储器接口的时序和电气特性。
DDR存储器接口的时序非常严格,要求时钟信号和数据信号在特定的时间窗口内到达。
DDRPHY通过精确控制时钟信号和数据信号的延迟来满足这些时序要求。
此外,DDRPHY还会根据存储器接口的电气特性进行信号调整,以确保信号的完整性和稳定性。
DDRPHY的设计需要考虑多个因素,包括信号完整性、功耗和噪声抑制等。
为了提高信号完整性,DDRPHY会采用差分信号传输和预编码技术。
差分信号传输可以降低信号的噪声干扰和传输损耗,提高信号的抗干扰能力。
预编码技术可以降低信号的功耗,并提高信号的传输速率和稳定性。
在DDRPHY的实现中,还需要考虑时钟频率和数据带宽的匹配。
时钟频率和数据带宽的匹配可以提高数据的传输速率和效率。
为了实现时钟频率和数据带宽的匹配,DDRPHY会根据控制器的要求来调整时钟信号和数据信号的频率和相位。
DDRPHY是一种重要的物理层技术,用于双倍数据速率(DDR)存储器接口。
它通过时钟信号和数据信号的同步传输来实现数据的准确传输,并处理存储器接口的时序和电气特性。
DDR4原理及硬件设计DDR4(第四代双数据率同步动态随机存取存储器)是一种内存技术,是DDR(双数据率)内存的升级版本。
DDR4内存相较于DDR3内存,在带宽、速度和能效方面都有显著的提升。
下面将从原理和硬件设计两个方面进行详细介绍。
DDR4的原理:DDR4内存原理的核心是双数据率。
双数据率技术使得内存模块的读取和写入数据速度翻倍。
DDR4的数据线采用了数据悬空技术,也就是同时传输两个数据,这使得数据传输速率大大加快。
DDR4内存模块还采用了预取策略,能够预先将要读取的数据放入缓存,提高读取速度。
DDR4内存的硬件设计:1.存储芯片:DDR4内存模块中使用一系列DRAM芯片,这些芯片按照一定的规格和容量进行组织。
每个DRAM芯片内包含多个存储单元,每个存储单元可以存储一个位的数据。
2.数据总线:DDR4内存模块的数据总线是连接存储芯片和控制器的通信线路。
数据总线同时传输多位的数据,数据位数取决于内存模块的规格。
3.地址总线:DDR4内存模块的地址总线连接了存储芯片和内存控制器,用于寻址存储单元。
地址总线的位数决定了内存模块的容量。
4.控制信号:DDR4内存模块需要各种控制信号来指示存储芯片的操作,如读取数据、写入数据、预充电等。
控制信号由内存控制器产生,通过控制线路传递给存储芯片。
5.电源和地线:DDR4内存模块需要提供稳定的电源和地线供电,以保证内部电路的正常工作。
另外,内存模块还需要提供供电时钟和时钟控制信号。
6.PCB设计:DDR4内存模块的PCB设计需要考虑信号完整性和干扰抑制。
在设计过程中,需要合理布局和走线,减小信号传输的延迟和损耗,并采用合适的终端电阻和补偿电容来保证信号的质量。
总结:DDR4内存的原理是双数据率技术结合预取策略,以提高数据传输速度。
在硬件设计方面,DDR4内存模块由存储芯片、数据总线、地址总线、控制信号、电源和地线等组成。
合理的硬件设计对于DDR4内存模块的性能和稳定性都有重要影响。
作者:Havis.WangLPDDR5 DRAM工作流程详解 11. 发送地址和命令CPU发送地址和命令:当CPU需要访问LPDDR5中的数据时,首先发送一个地址和相应的命令(读取或写入命令)到内存控制器。
2. 地址解码和行选通行地址选择: LPDDR5根据接收到的行地址(RAS信号)选择特定的行。
行选通延迟(tRCD):从RAS信号发出到CAS信号发出之间的时间延迟。
这段时间内,LPDDR5准备选中的行开始处理。
3. 选中行并准备数据列地址选择和数据准备: LPDDR5接收到列地址(CAS信号),选中特定的列以准备读取或写入数据。
CAS延迟(CL):从CAS信号发出到可以读取或写入数据之间的时间延迟。
这个时间取决于LPDDR5的CL值。
数据传输准备:•DQS(Data Strobe):用于在数据传输时同步和锁存数据的信号。
•DQM(Data Mask):数据屏蔽信号,指示哪些数据位应该被忽略或不处理。
•CK(Clock):时钟信号,用于同步数据传输的时序。
•PREFETCH: LPDDR5采用了32倍prefetch技术,每个存储周期内能够同时传输32个数据位,提高了数据吞吐量。
4. 数据传输和操作时序数据传输和操作时序:•DLL(延迟锁存器):用于控制数据信号的延迟,以确保数据的正确读取和写入。
•SKEW(数据偏移):不同数据信号到达时间的差异,需要通过调整来保持同步。
•Setup Time:数据在有效触发沿到来之前数据保持稳定的时间。
•Hold Time:数据在有效触发沿到来之后数据保持稳定的时间。
5. 预充电和刷新过程预充电和刷新:•预充电(Precharge):在进行下一次读取或写入操作之前,LPDDR5会对未使用的存储单元进行预充电,清空存储单元中的电荷状态。
• 1.2VCC比较刷新过程: LPDDR5在工作时会定期进行行的刷新操作,以保持存储单元的电荷状态,防止数据丢失。
6. 特殊信号处理ODT(On-Die Termination)和ZQ(ZQ Calibration):•ODT:内存总线终端,用于匹配信号阻抗以减少反射和功耗。
ddr training 原理DDR(Double Data Rate)是一种内存技术,用于在一个时钟周期内传输两次数据,以提高内存传输速率。
DDR 还涉及到一种叫做 "DDR Training" 的过程,它是在 DDR 接口初始化阶段对内存子系统进行校准和调整的过程,以确保数据传输的稳定性和性能。
DDR Training 的主要目标是解决信号完整性、时序问题、噪声等因素可能导致的数据传输问题。
下面是 DDR Training 的一些主要原理和步骤:时钟对齐(Clock Alignment):在 DDR 接口中,内存控制器和内存芯片使用不同的时钟源。
时钟对齐确保两个时钟信号之间的同步,以减少时钟抖动和时序偏差。
写级联延迟校准(Write Leveling):写级联延迟校准用于调整写数据时钟的延迟,以确保数据正确地写入内存芯片。
读级联延迟校准(Read Leveling):读级联延迟校准用于调整读数据时钟的延迟,以确保从内存芯片读取的数据正确。
写和读预加重(Write and Read Pre-Emphasis):这些校准步骤用于调整信号的预加重系数,以改善信号的传输质量,降低信号失真。
写和读电流校准(Write and Read Current Calibration):这些校准用于调整写和读时的驱动电流,以确保信号的强度和稳定性。
时钟相位校准(Clock Phase Alignment):时钟相位校准用于调整不同信号路径中的时钟相位,以避免信号交叉干扰。
信号幅度校准(Signal Amplitude Calibration):这个步骤用于调整信号的幅度,以确保信号的稳定性和可靠性。
总之,DDR Training 的主要原理是通过对内存子系统进行一系列的校准和调整,以确保数据传输的稳定性和性能。
这些校准步骤通常在系统启动或重置时自动执行,以保证内存系统的正常运行。
不同的 DDR 版本和芯片可能会有不同的训练过程和校准方法。
实验六 ISDN原理及DDR 6.1 实验目的: 1. 掌握DDR的两种方式―标准DDR和灵活DDR; 2. 熟悉ISDN的基本原理; 3. 熟悉DDR拨号的应用。
6.2 实验环境: 在实验室中,我们用一台交换机模拟一个局域网,路由器作为局域网的出口向其他局域网的路由器拨号进行连接。路由器通过modem连接至PSTN网。具体组网如下图所示:
PCARTARTBS0S0E0E0SwitchPCBPCCRTCS0E0SwitchSwitchPSTN
此实验采用异步modem,其配置与采用同步modem有些差异,在实验中会有介绍。由于路由器与modem之间的连接没有专用线缆,需要采用modem线和V.24线缆一起连接。
6.3 实验步骤:
6.3.1 标准DDR 在串口直接使能标准DDR 首先我们来完成一个最简单的实验,在实验组网中我们只配置RTA和RTB,使其能够互相拨号连接,采用直接在物理接口S0使能标准DDR的方式。 配置步骤如下: 1. 配置dialer-list; 2. 配置物理接口IP地址; 3. 使接口工作在异步模式; 4. 设置接口是接受还是发送呼叫; 5. 使能标准DDR; 6. 使接口与dialer-list关联; 7. 配置拨号串。
完成上述配置后查看配置信息如下: RTA#show running-config Now create configuration... Current configuration ! version 1.5.6 dialer-list 1 protocol ip permit //配置dialer-list hostname RTA ! interface Aux0 async mode interactive encapsulation ppp ! interface Ethernet0 speed auto duplex auto no loopback ! interface Serial0 physical-layer async //置异步模式 modem //设置既可接受呼叫也可发出呼叫 async mode dedicated encapsulation ppp ip address 1.0.0.1 255.255.255.0 dialer in-band //使能标准DDR dialer-group 1 //使接口与dialer-list关联 dialer string 2342 //配置拨号串 ! interface Serial1 encapsulation ppp !
end RTB#show running-config Now create configuration... Current configuration ! version 1.5.6 dialer-list 1 protocol ip permit logging console hostname RTB ! interface Aux0 async mode interactive encapsulation ppp ! interface Ethernet0 speed auto duplex auto no loopback ! interface Serial0 physical-layer async modem async mode dedicated encapsulation ppp ip address 1.0.0.2 255.255.255.0 dialer in-band dialer-group 1 dialer string 2136 ! interface Serial1 encapsulation ppp ! end 此时,我们可以在路由器RTA和RTB上用测试命令ping测试是否能够正常建立拨号连接。打开调试信息开关(debug dialer event;debug dialer packet),我们会看到如下信息:
RTB#ping 1.0.0.1 PING 1.0.0.1: 56 data bytes, press CTRL_C to break Request time out Request time out Request time out Request time out Request time out
--- 1.0.0.1 ping statistics --- 5 packets transmitted 0 packets received 100.00% packet loss
RTB# DDR: try to find routing to 1.0.0.1 on interface Serial0 DDR: it is an interesting packet DDR: there is not a dialer map matching this address DDR: Find a dialer string DDR: Try to find a free channel to dial 2136: on the interface DDR: Dialing 2136 on interface Serial0 of interface Serial0 DDR: discard this packet DDR: try to find routing to 1.0.0.1 on interface Serial0 DDR: it is an interesting packet …… DDR: there is not a dialer map matching this address DDR: Find a dialer string DDR: A Link is connecting by this dialer map, waiting this Link DDR: discard this packet % Interface Serial0 changed state to UP %MODEM: Serial0 changed state to UP. DDR: Receive CALL_CONN_CFM DDR: link layer ask the PPP_interface of the interface Serial0 DDR: Link layer transfer NAME '' to DDR on interface Serial0 DDR: NAME authentication OK % Line protocol ip on interface Serial0, changed state to UP DDR: link negotiation Up on interface Serial0 DDR: peeraddr matching success on interface Serial0 ,link UP 再次测试,看看是什么情况?是不是已经可以ping通对端了?并且有如下调试信息: DDR: try to find routing to 1.0.0.1 on interface Serial0 DDR: it is an interesting packet DDR: there is not a dialer map matching this address DDR: Find a dialer string DDR: Find a Up Link on interface Serial0, success! 注意实验现象,第一次测试时,路由器和modem正处于拨号阶段,并可以在此过程中听到modem的拨号音。等待一会儿后链路状态变为UP,建立起连接,再次测试时就可以ping通对端了,这是因为在路由器间已经有Up Link可用。
我们刚才测试时ping的是对端路由器S0口的IP地址,如果我们给以太口配置上IP地址,然后ping以太网地址呢?是不是不能ping通了,看看调试信息,知道为什么吗?因为我们还没有配置路由。在路由器RTA和RTB上配置静态路由,完成如下几条命令:
RTA(config-if-Ethernet0)# ip address 10.110.32.1 255.255.248.0 RTA(config)# ip route 10.110.10.0 255.255.255.0 1.0.0.2 RTB(config-if-Ethernet0)# ip address 10.110.10.100 255.255.255.0 RTB(config)# ip route 10.110.32.0 255.255.248.0 1.0.0.1 然后再次测试,应该可以ping通对端以太网口了。如果正确配置主机的IP地址和缺省网关后,主机间也应该能够互通了。
为了提供或改变我们使用DDR的效果,可以修改一些DDR的特性参数。首先我们可以使用show dialer interface serial 0查看Quidway路由器的默认配置如下:
RTB#show dialer interface serial 0 Serial0 - dialer type = Serial NextHop_address Dialer_Strings Dialer string 2136
Idle timer (120 secs), Fast Idle timer (20 secs) Wait for carrier (60 secs), Re_enable (20 secs) Autodial interval (300 secs) 这些参数都可以在接口模式下进行修改。请参照教材修改参数,熟悉相关命令和参数的作用。另外值得注意的是在调试输出信息中总是提示discard this packet,这是由于我们没有配置缓冲区的缘故,在接口模式下配置缓冲区(dialer hold-queue queue-length)后,在没有建立连接的情况下,触发拨号,看看路由器的调试信息有什么变化?这在实际配置中将有重要地位,因为在实际网络中是不希望把开始触发拨号的数据包丢弃的,所以我们需要配置合适的缓冲区来缓存建立拨号连接过程中所收到的数据包,待连接建立之后再发送出去。
使用逻辑接口Dialer interface实现连接