利用SPD實現嵌入式系統中內存的自動識別和配置

摘要：介紹了內存的SPD規范及其硬件接口類型和數據組織結構，實現了在嵌入式系統中對不同內存的識別與配置，提高了系統的穩定性，方便更換和檢測。具體實例詳細描述了嵌入式系統中內存的自動配置過程。

    關鍵詞：SPD I2C 嵌入式系統 MPC824X

在嵌入式系統設計中經常用大容量的ＳＤＲＡＭ，存放ＲＴＯＳ和數據。這時用戶可以有兩種選擇：一種是選用合適的內存芯片自己布線，把整個ＳＤＲＡＭ做到嵌入式系統的ＰＣＢ板上，這種方法在小系統中經常采用；另一種就是選用現成的內存條（如筆記本電腦上常用的ＤＩＭＭ內存），現成的內存條不僅容量大，而且由于用量大，價格也相對便宜。另外現成的內存條還節省了ＰＣＢ布線空間，縮小嵌入式系統的內存體積，提高系統的穩定性，方便更換和檢測。筆記本內存的型號和種類很多，采購時也可能來自多個廠家。為了使各種內存條在嵌入式系統都能正常使用，就需要系統的ＢＯＯＴ程序能進行自動識別和配置，按照ＳＰＤ（ＳＤＲＡＭ Ｓｅｒｉａｌ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）規范正確讀取內存參數，另外根據內存參數配置ＳＤＲＡＭ控制器。

圖1 數據傳輸時序

１ ＳＰＤ規范及數據格式

內存的ＳＰＤ規范是ＳＤＲＡＭ控制器參數配置的主要依據，在ＳＰＤ規范中定義了單面或雙面ＤＲＡＭ的詳細參數，如內存的大小、數據位、行列地址的寬度、邏輯Ｂａｎｋ數和物理Ｂａｎｋ等。這些數據存放在ＥＥＰＲＯＭ芯片中，詳細描述了內存條的各種參數。

存放內存參數的是一個兩線制的串行ＥＥＰＲＯＭ芯片，接口類型符合Ｉ２Ｃ協議。Ｉ２Ｃ協議是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司制定的兩線制的串行數據傳輸標準，數據的讀寫通過一根時鐘線和一根數據線實現。數據傳輸有其嚴格的格式，一個數據幀由起始位、器件地址、應答位、數據地址、傳輸數據和結束位構成，可以允許多個器件分主從模式進行傳輸。其數據傳輸時序如圖１所示。主控制器讀寫數據的格式如圖２所示。

圖2 主控制讀寫數據的格式

    內存的ＳＰＤ一般要求ＥＥＰＲＯＭ帶有２Ｋｂｉｔ的存儲空間，用于存放內存的配置參數，而硬件電路接口是Ｉ２Ｃ接口。要讀取內存參數，主控制器必須能按照Ｉ２Ｃ協議進行通信，進行數據的讀操作。另外還需知道ＥＥＰＲＯＭ的數據存放格式及其含義。ＳＰＤ規范中對存放的數據進行了詳細的說明和定義。以ＰＣ１３３－３３３為例詳細說明挑選配置時用到的參數，如表１所示。用戶只需把相應地址中的值讀出來，對照規范中的說明即可知道內存的詳細參數。

表1 PC133-333配置時用到的參數

字節地址定  義PC133參數值備   注0廠商使用的字節數80h使用了128字節1EEPROM存儲容量08h256字節2內存類型04hSDRAM

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