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高速图像处理系统中DDR2-SDRAM接口的设计
来源：山西电子技术
作者：陈 雨，陈 科，安日 10:03
[导读] 文中在介绍DDR2的工作原理的基础上，给出了一个用VHDL语言设计的DDR2 SDRAM控制器的方法，并且提出了一种在高速图像处理系统中DDR2 SDRAM的应用方案，同时在Virtex-5系列的FPGA上得到了实现
　　文中在介绍的工作原理的基础上，给出了一个用VHDL语言设计的DDR2 控制器的方法，并且提出了一种在高速图像处理系统中DDR2 SDRAM的应用方案，同时在Virtex-5系列的FPGA上得到了实现。
　　1 DDR2-SDRAM控制器的操作原理与设计
　　1.1 DDR2-SDRAM的操作原理
　　&DDR2 SDRAM是运用DDR结构来达到高速操作。本文采用的DDR2-SDRAM是Micron的MT4H3264HY-53ED3。这款DDR2的存储空间为256 MB，由4片容量为512 Mb的内存芯片构成。每个芯片的数据位宽为16 b，有4 bank，13条行地址线，10条列地址线，因此每个内存芯片容量为8 192&
1 024&4&16 b，即512 Mb。4片组成起来就构成了MT4H3264HY-53ED3的64 b位宽。
&&& DDR2 SDRAM的操作主要通过以下控制信号给出：行地址选择信号()，列地址选择信号()，写使能信号()，时针使能信号(CKE)，片选择信号()。各种指令不同的组合方式完成不同的功能。表1为各种指令完成的组合方式。
　　1.1.1 Load Mode指令
　　用来配置DDR2内存的模式寄存器，包括一个主模式寄存器及3个扩展模式寄存器，它们被用来设定内存的工作方式，包括突发长度的选择、突发的类型、CAS延迟、CAS附加延迟、DLL使能、ODT设置、OCD设置以及DQS设置等。
　　1.1.2 Precharge指令
　　预充电指令是用来重新激活bank中已经打开的行。在预充电指令发出后，当前bank必须等待一个特定的时间(tRP)后才可以再次激活。
　　1.1.3 自动刷新指令
　　DDR2 SDRAM内存需要每7.8&s刷新一次。自动刷新不需要外部提供行地址信息，DDR2 SDRAM内部有一个行地址生成器(也称刷新计数器)用来自动的依次生成行地址。由于刷新是针对一行中所有的存储体进行，所以无需列地址。在进入自动刷新模式前，所有的bank必须都处于预充电状态，自动刷新指令在预充电指令后延迟tRP才能给出。
　　1.1.4 Active指令
　　Active用来激活bank中的某一行。在对DDR2内存进行读/写之前，都必须执行该指令把bank中的某一行激活。激活命令到读/写命令之间的最小延迟由AL决定，当AL为0时，最小延迟由tRCD(RAS to CAS delay)决定。当AL不为0时，激活命令到读/写命令之间的最小延迟就可以不受tRCD限制，读/写命令可以提前，但其实最后数据的读/写并不提前，这样可以提高总线的利用率。
　　需要注意的是，当要激活同一bank中不同的行时，必须先对原来激活的行进行预充电，才能激活新的行。同一bank中连续的active命令之间的间隔必须受tRC(RAS cycle time)的控制。
　　1.1.5 Read指令
　　读指令是用来对DDR2内存进行读操作，并对突发读进行初始化。其中BA0和BA1给出bank地址，A0～A1给出起始列地址。突发读结束后，激活的行在预充之前继续保持有效，直到该行被预充电。从列选择到数据输出的延迟为CAS延迟(CL)，整个读延迟等于AL+CL。读操作时由内存给出一个与数据同步的数据滤波信号DQS，它的边沿与读取的数据边沿对齐。
　　1.1.6 Write指令
　　Write指令用来控制DDR2内存进行写操作，并给出burst写的起始地址。其中BA0和BA1给出bank地址，A0～A1给出起始列地址。整个写延迟为读延迟减去一个时钟周期，即写延迟等于AL+CL-1。写操作时，控制器同样给出一个与数据同步的数据滤波信号DQS，它的边沿与写数据的中间对齐。
　　1.1.7 Idle指令
　　用来使DDR2内存处于空闲无操作状态。
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解析：一次性1TB NAS硬盘是怎么做成的？
来源：EDN 作者：秩名日 20:46
[导读] 当你的外接式网络存储（NAS）硬盘正在做备份时，不要试图在它的周围进行清理，因为你可能会碰到它。我就遇到过这样的情况，当时我所有的数据都存储在一个正常运行的1TB硬盘上，不小心碰到它后，我的硬盘就几乎变成了一个实实在在的挡门器。
　　当你的外接式网络存储（NAS）硬盘正在做备份时，不要试图在它的周围进行清理，因为你可能会碰到它。我就遇到过这样的情况，当时我所有的数据都存储在一个正常运行的1TB硬盘上，不小心碰到它后，我的硬盘就几乎变成了一个实实在在的挡门器。
　　这款1TBNAS硬盘由西部数据公司（Western (＄131.6300)/WD）生产，属于My Book World Edition系列。我用它做多台电脑的备份，还通过共享路由器，用Sonos音频网络播放流音乐。虽然它已经损坏，但我仍然可以利用其它的外接硬盘恢复数据，并将数据转存到新买的3TB硬盘中。
　　当我手里拿着这块硬盘时，忽然意识到20多年前自己拿到40MB硬盘时欣喜若狂的样子是多么好笑。而现在，在原来的1TB硬盘损坏之后，我只要花170美元就可以买到一个3TB的新硬盘。它是怎么做成的？我们为什么会理所当然地使用它？我必须探究一下这个问题。
　　经过多年的发展，人们对于电磁铁、量子原理、材料、信道均衡、电动机控制和电动机定位算法的基础研究都可通过这些硬盘得以体现。一个小小的拆卸件可供人们谈论的远不止这些，而我们总是习以为常地使用硬盘。像往常一样，我会继续研究这些零部件，就像品味一本好书一样。这种产品凝聚了那么多的想法、研究和创新，将它抛弃实在于心不忍，但在妻子给我脸色看之前我所了解的只有这些。
　　1，主控板外壳带有I/O端口、电源键、重置键及控制电子元件。
　　2，控制板外包有金属罩，通过直角边缘连接器与硬盘连接。整个硬盘通过四个橡胶&减震&支架与主机箱相连，希望它的减震效果会更好。
　　3，取下封盖后，可以看到塑料光导管，即在硬盘前方看起来很酷的、配套的、可以上下灯闪动的导管（有没有霹雳游侠的影迷？跟影片中车灯的效果差不多）。光导管传输的光源来自主控板上一个LED池，池中共安装了6只LED。感觉很奇妙，因为这是我第一次看到原装的光导管。
　　4，与WDNAS主控板和接口板连接的安费诺（Amphenol）842864SATA003HF90度连接器。
　　5，钰创科技（EtronTech）EM6AA160TSA-5G，DDRSDRAM的传输速率为256Mbit/s。
　　6，Marvell88i8846系统控制处理器。
　　7，由意法半导体公司（ST Microelectronics）生产的SMOOTHL72513.1电机控制和硬盘集成电路。
　　8，与硬盘电机相连的四脚接口，带状心跳线，需牢固、小心地安装。
　　9，备用电池。
　　10，尾部的电源键，其后是USB接口、以太网接口、重置键和电源输入接口。
　　11，共有三个塑料罩，每个塑料罩下面装有两只LED，灯光被导到硬盘正面。
　　12，2008年推出的LSITruePHYET1011C2-C千兆以太网收发器。该产品基于0.13&m技术开发，完全遵从IEEE802.3、802.3u及802.3ab等标准。它的主要卖点是使用的过采样结构可以提高均衡度。
　　13，由牛津半导体公司（OxfordSemiconductor）生产的OXE810DSE（自PLXTech收购Oxford后改称为PLX810）是一个双SATA千兆以太网控制器。它是主接口IC，通过迷你PCI支持802.11标准。如今它已被NAS7821替代。2010年，BrianDipert也拆卸了一个更老式的WDNAS硬盘，并在相关文章中也对PLX芯片进行了描述（文章链接地址：/4312333）。该PLX芯片的DDR2内存（HynixHY5PS1G1631C）也为1GB。
　　14，三个盘片（盘片及磁头相关技术在过去20年中取得了很大的发展。欲了解现代存储技术，包括巨磁电阻乃至自旋电子和量子比特的更多信息，请访问以下网址：http://bit.ly/Zg7yiW）。
　　15，音圈和钕磁铁壳（音圈位于上端和下端两块磁铁之间，带有连接至SMOOTHL7251的四线接口，以控制读/写磁头位置并获取数据）。
　　16，静止的磁头电枢（电枢由左侧位于镀镍钕磁铁之间的音圈电机驱动，镀镍钕磁铁是当今吸引力最强的永磁）。
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