3. 外存储器接口技术
ARM处理器与外部存储器(Flash和SDRAM)的接口技术是嵌入式最小系统硬件设计的关键。根据需要选择合理的接口方式,可以有效的提升嵌入式系统的整体性能。
3.1常用外存储器简介
(1)Nor Flash与Nand Flash
Nor Flash也称为线性Flash,可靠性高、随机读取速度快,具有芯片内执行(XIP, eXecute In Place)的特点,这样应用程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。常用在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合。
Nand Flash则是高数据存储密度的理想解决方案,一般用于数据存储和文件存储,以块为单位进行擦除,具有擦除速度快的优点。
(2)同步动态存储器SDRAM
SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)是在早期DRAM的基础上改进而来的,它是同步内存,并在接口信号中引入了CLK信号,所有数据、地址和控制信号都是和CLK上升沿对齐的。此外SDRAM还在内部引入了一个命令控制器,处理器访问SDRAM都是通过向命令控制器发送命令来实现的。
3.2 ARM处理器与Flash接口技术
3.2.1ARM处理器与Nor Flash接口技术
Nor Flash 带有SRAM接口,有足够的地址引脚,可以很容易的对存储器内部的存储单元进行直接寻址。在实际的系统中,可以根据需要选择ARM处理器与Nor Flash的连接方式。图2给出了嵌入式最小系统在包含两块Nor Flash的情况下,ARM处理器与Nor Flash两种不同的连接方式。
1)双Flash独立片选
该方式是把两个Nor Flash芯片各自作为一个独立的单元进行处理。根据不同的应用需要,可以在一块Flash中存放启动代码,而在另一块Flash中建立文件系统,存放应用代码。该方式操作方便,易于管理。
(2)双Flash统一片选
该方式是把两个Nor Flash芯片合为一个单元进行处理,ARM处理器将它们作为一个并行的处理单元来访问,本例是将两个8bit的Nor Flash芯片SST39VF1601用作一个16bit单元来进行处理。对于N(N>2)块Flash的连接方式可以此作为参考。