DDR3详解（以Micron MT41J128M8 1Gb DDR3 SDRAM为例）之一

 

1．结构框图：

2．管脚功能描述

管脚符号	类型	描述
A0-A9,A10/AP,A11,A12/BC#,A13	Input	地址输入。为ACTIVATE命令提供行地址，和为READ/WRITE命令的列地址和自动预充电位（A10），以便从某个bank的内存阵列里选出一个位置。A10在PRECHARGE命令期间被采样，以确定PRECHARGE是否应有于某个bank：A10为低，这个bank由BA[2:0]来选择，或者A10为高，对所有bank。在LOAD MODE命令期间，地址输入提供了一个操作码。地址输入的参考是VREFCA。A12/BC#：在模式寄存器（MR）使能的时候，A12在READ和WRITE命令期间被采样，以决定burst chop(on-the-fly)是否会被执行（HIGH=BL8执行burst chop），或者LOW-BC4不进行burst chop。
BA0,BA1,BA2	Input	Bank地址输入。定义ACTIVATE、READ、WRITE或PRECHARGE命令是对那一个bank操作的。BA[2:0]定义在LOAD MODE命令期间哪个模式（MR0、MR1、MR2）被装载，BA[2:0] 的参考是VREFCA
CK,CK#	Input	时钟。差分时钟输入，所有控制和地址输入信号在CK上升沿和CK#的下降沿交叉处被采样，输出数据选通（DQS、DQS#）参考与CK和CK#的交叉点。
CKE	Input	时钟使能。使能（高）和禁止（低）内部电路和DRAM上的时钟。由DDR3 SDRAM配置和操作模式决定特定电路被使能和禁止。CKE为低，提供PRECHARGE POWER-DOWN和SELF REFRESH操作（所有Bank都处于空闲），或者有效掉电（在任何bank里的行有效）。CKE与掉电状态的进入退出以及自刷新的进入同步。CKE与自刷新的退出异步，输入Buffer（除了CK、CK#、RESET#和ODT）在POWER-DOWN期间被禁止。输入Buffer（除了CKE和RESET#）在SELF REFRESH期间被禁止。CKE的参考是VREFCA。
CS#	Input	片选。使能（低）和禁止（高）命令译码，当CS#为高的时候，所有的命令被屏蔽，CS#提供了多RANK系统的RANK选择功能，CS#是命令代码的一部分，CS#的参考是VREFCA。
DM	Input	数据输入屏蔽。DM是写数据的输入屏蔽信号，在写期间，当伴随输入数据的DM信号被采样为高的时候，输入数据被屏蔽。虽然DM仅作为输入脚，但是，DM负载被设计成与DQ和DQS脚负载相匹配。DM的参考是VREFCA。DM可选作为TDQS
ODT	Input	片上终端使能。ODT使能（高）和禁止（低）片内终端电阻。在正常操作使能的时候，ODT仅对下面的管脚有效：DQ[7:0],DQS,DQS#和DM。如果通过LOAD MODE命令禁止，ODT输入被忽略。ODT的参考是VREFCA
RAS#,CAS#,WE#	Input	命令输入，这三个信号，连同CS#，定义一个命令，其参考是VREFCA
RESET#	Input	复位，低有效，参考是VSS，复位的断言是异步的。
DQ0-DQ7	I/O	数据输入/输出。双向数据，DQ[7:0]参考VREFDQ
DQS,DQS#	I/O	数据选通。读时是输出，边缘与读出的数据对齐。写时是输入，中心与写数据对齐。
TDQS,TDQS#	Output	终端数据选通。当TDQS使能时，DM禁止，TDQS和TDDS提供终端电阻。
VDD	Supply	电源电压，1.5V+/-0.075V
VDDQ	Supply	DQ电源，1.5V+/-0.075V。为了降低噪声，在芯片上进行了隔离
VREFCA	Supply	控制、命令、地址的参考电压。VREFCA在所有时刻（包括自刷新）都必须保持规定的电压
VREFDQ	Supply	数据的参考电压。VREFDQ在所有时刻（除了自刷新）都必须保持规定的电压
VSS	Supply	地
VSSQ	Supply	DQ地，为了降低噪声，在芯片上进行了隔离。
ZQ	Reference	输出驱动校准的外部参考。这个脚应该连接240ohm电阻到VSSQ

3．状态图：

ACT = ACTIVATE                        PREA = PRECHARGE ALL                           SRX = 自刷新推出

MPR = 多用处寄存器                 READ = RD，RDS4，RDS8                        WRITE=WR，WRS4，WRS8

MRS=模式寄存器集                   READ AP=RDAP,RDAPS4,RDAPS8           WRITE=WRAP,WRAPS4,WRAPS8

PDE=掉电进入                           REF=REFRESH                                              ZQCL=ZQ LONG CALIBRATION

PDX=掉电推出                           RESET=启动复位过程                                    ZACS=ZA SHORT CALIBTATION

PRE=预充电                               SRE=自刷新进入

4. 基本功能

      DDR3 SDRAM是高速动态随机存取存储器，内部配置有8个BANK。DDR3 SDRAM使用8n预取结构，以获得高速操作。8n预取结构同接口组合起来以完成在I/O脚上每个时钟两个数据字的传输。DDR3 SDRAM的一个单次读或写操作由两部分组成：一是在内部DRAM核中进行的8n位宽四个时钟数据传输，另一个是在I/O脚上进行的两个对应n位宽、半时钟周期的数据传输。

       对DDR3 SDRAM的读写操作是有方向性的突发操作，从一个选择的位置开始，突发长度是8或者是一个以编程序列的长度为4的Chopped突发方式。操作开始于Active命令，随后是一个Read/Write命令。Active命令同时并发含带地址位，以选择Bank和Row地址（BA0-BA2选择BANK、A0-A15选择Row）。而Read/Write命令并发含带突发操作的起始Column地址，并确定是否发布自动预充电命令（通过A10）和选择BC4或BL8模式（通过A12）（如果模式寄存器使能）。

        在正常操作之前，DDR3 SDRAM必要以预先定义的方式上电和初始化。