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外部存储器接口（EMIF）

news 2025/8/21 14:58:20

外部存储器接口（EMIF）

该设备支持双核架构；为了为每个CPU子系统提供一个专用的EMIF，该设备支持两个EMIF模块——EMIF1和EMIF2。两个模块完全相同，具有相同的功能集，但具有不同的地址/数据大小。EMIF1在CPU1和CPU2子系统之间共享，而EMIF2专用于CPU1子系统。

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在该设备上，如果EMIF1被选择为具有32位数据宽度，则不能使用EMIF2，因为EMIF2数据引脚与EMIF1 MSB数据引脚复用。

外围设备的用途

该EMIF存储器控制器与JESD21-C SDR SDRAM存储器兼容，采用32位/16位数据总线。该EMIF的目的是为CPU提供一种连接到各种外部设备的方式，包括：
单数据速率SDRAM
异步设备，包括NOR闪存和SRAM

特性

EMIF控制器包括许多功能，以增强连接到外部SDR SDRAM和异步设备的方便性和灵活性。

支持异步内存

EMIF控制器支持异步：SRAM存储器；NOR闪存
有一个外部等待输入，允许较慢的异步存储器扩展存储器访问。EMIF模块支持多个芯片选择（启用）。每个芯片选择都具有以下可单独编程的属性：数据总线宽度；读取周期计时：设置、保持、选通；写入周期定时：设置、保持、选通；总线转换时间；可编程超时的延长等待选项；选择选通选项。

支持同步DRAM内存

EMIF模块还支持16位/32位SDRAM。它有一个单一的SDRAM芯片选择。支持的SDRAM配置为：
•一、二和四组SDRAM设备
•具有八、九、十和十一列地址的设备
•两个或三个时钟周期的CAS延迟
•16位/32位数据总线宽度
•3.3V LVCMOS接口此外，EMIF支持将SDRAM置于自我刷新和断电模式。
自刷新模式允许SDRAM处于低功率状态，同时仍然保留存储器内容，因为即使没有来自微控制器的时钟，SDRAM也将继续刷新自己。断电模式可以实现更低的功率，但如果需要数据保留，微控制器必须定期唤醒并发出刷新。
请注意，EMIF模块不支持移动SDRAM设备

功能框图

EMIF及其内部请求程序之间的连接，以及外部EMIF引脚。
包含MCU内部可以向EMIF发送请求的实体及其优先级的描述。
描述了EMIF外部引脚，并总结了它们与SDRAM和异步设备接口时的用途。
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配置设备引脚

GPIO多路复用器寄存器必须配置为将此外围设备连接到设备引脚。为了避免引脚出现故障，必须首先配置GPyGMUX位（同时将相应的GPyMUX位保持为默认值零），然后将GPyMUX寄存器写入所需值。某些IO功能是由GPIO寄存器设置定义的，与此外围设备无关。对于输入信号，应通过将适当的GPxQSELn寄存器位设置为11b，将GPIO输入资格设置为异步模式。内部上拉可以在GPyPUD寄存器中进行配置。有关GPIO多路复用器和设置的更多详细信息，请参阅GPIO章节。

EMIF模块体系结构

提供有关EMIF的体系结构和操作的详细信息。SDRAM和异步接口以及其他与系统相关的配置（如时钟控制）都包含在内。

EMIF时钟控制

EMIF时钟在EM1CLK引脚上输出，应在与外部SDRAM设备接口时使用。EMIF模块获得PLLSYSCLK时钟域作为输入。用户可以通过配置时钟控制模块中PERCLKDIVSEL寄存器中的EMIF1CLKDIV字段，选择以PLLSYSCLK/1或PLLSYSCL K/2时钟频率运行EMIF。

EMIF请求

MCU内的不同来源可以向EMIF发出请求。这些请求包括对SDRAM存储器、异步存储器和EMIF寄存器的访问。EMIF一次只能处理一个请求。因此，高性能主仲裁块存在于MCU内，以向EMIF提供来自不同源的优先请求。来源如下：CPU1、CPU1.DMA。
如果同时从两个或多个源提交请求，交叉开关将首先向EMIF转发最高优先级的请求。在完成请求后，主仲裁块再次评估未决请求，并将最高优先级的未决请求转发给EMIF。
主仲裁块总是允许来自任何主的RD访问。但对于WR访问（或执行访问），主仲裁块仅允许来自CPU子系统的主控器访问，该CPU子系统基于存储器控制器模块中的EMIF1MSEL寄存器中的配置获取EMIF模块的主控所有权。
当EMIF收到请求时，可能会立即处理，也可能不会立即处理。在某些情况下，EMIF将在处理请求之前执行一个或多个自动刷新周期。有关EMIF在执行请求和执行自动刷新周期之间的内部仲裁的详细信息。

EMIF信号说明

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SDRAM控制器和接口

EMIF控制器为大多数标准SDR SDRAM设备提供无胶接口，并支持自刷新模式和优先刷新等功能。此外，它还通过可编程参数提供了灵活性，如刷新率、CAS延迟和许多SDRAM时序参数。以下部分详细介绍了如何接口和正确配置EMIF，以便对外部连接的SDR SDRAM设备执行读写操作。此外，提供了将EMIF与通用SDRAM设备接口的详细示例。