一种高速读写RAM的接口电路及方法与流程

文档序号:15466790发布日期:2018-09-18 19:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于此电路实现一个从设备的并行接口,包括数据总线IO_DATA和控制信号,其中控制信号包括时钟信号I_CLK、读写信号I_R/W_n、命令使能信号I_CMD,所述的接口电路包括:IO接口模块、寄存器控制模块、RAM接口模块3部分;

各组件功能说明如下:

IO接口模块,在读写信号I_R/W_n控制下实现IO_DATA的输入和输出功能,产生输入数据i_data和输出数据o_data;

寄存器控制模块,实现模式寄存器sfr_mode、高位地址寄存器sfr_addr_h、低位地址寄存器sfr_addr_l三个寄存器的写操作;模式寄存器用于记录当前的工作模式,高位地址寄存器存储访问RAM的高位地址,并产生RAM选择信号,实现对多块RAM的选择访问,低位地址寄存器存储访问RAM的低位地址,RAM的高位地址和RAM的低位地址一起组成访问RAM的地址信号ram_addr;

RAM接口模块,包括:片选信号ram_ceb的选择逻辑、地址信号ram_addr的选择逻辑与信号ram_dout的选择逻辑和时序接口模块,RAM接口模块用于生成读写RAM的接口信号,并将读到的信号ram_dout通过IO接口模块输出到数据总线IO_DATA;上述时序接口模块输出ram_ceb信号;在连续读RAM操作时,上述多块RAM中的一块RAM输出端连接到信号ram_dout;

各组件连接关系如下:

I_R/W_n连接到IO接口模块,I_CLK、I_R/W_n、I_CMD连接到寄存器控制模块,I_CLK、I_R/W_n连接到RAM接口模块,IO接口模块输出的i_data连接到寄存器控制模块,IO接口模块输入的o_data连接到RAM接口模块;

寄存器控制模块中的sfr_mode与RAM接口模块中的时序接口模块相连,通过I_CMD选择i_data产生的信号ram_data与RAM接口模块中的时序接口模块相连,寄存器控制模块中的sfr_addr_h、sfr_addr_l与RAM接口模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于实现3种操作方式:配置地址操作、连续读RAM操作和连续写RAM操作,其中,配置地址操作用于设置高位地址寄存器sfr_addr_h;连续读RAM操作和连续写RAM操作用于实现对RAM的读写;连续读RAM操作和连续写RAM操作,要先设置低位地址寄存器sfr_addr_l,再进行对RAM的连续读或写操作,每进行一次读或写操作,sfr_addr_l的值自动加一。

3.根据权利要求1所述的一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于实现高位地址寄存器,高位地址寄存器有两个功能,一个功能是产生RAM选择信号,在写RAM操作时选中一块或多块RAM,支持对多块RAM同时写相同数据的操作,在读RAM操作时每次只能选中一块RAM,通过更改高位地址寄存器实现对所有RAM轮询操作;另一个功能是将RAM操作的高位地址固定,连续读RAM操作和连续写RAM操作实现了对低位地址存储空间的读写操作,不用频繁设置高位地址节省通讯和操作的时间。

4.根据权利要求1所述的一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于实现4种工作模式:ADDR模式、MEMRD模式、MEMWR模式和IDLE模式,其中,ADDR模式下执行配置地址操作,MEMRD模式下执行连续读RAM操作,MEMWR模式下执行连续写RAM操作,IDLE模式用于停止连续读RAM操作和停止连续写RAM操作。

5.根据权利要求1所述的一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于实现一个带有时钟信号I_CLK的并行接口,在每一个I_CLK周期完成一次对RAM的读或写操作,支持连续读和连续写操作,通过调整I_CLK的频率和数据总线IO_DATA的位宽提升对RAM的读写速度。

6.根据权利要求1所述的一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于实现一个带有读写信号I_R/W_n的并行接口,由主设备控制I_R/W_n通过IO接口模块实现IO_DATA读写操作,通讯过程不会产生IO_DATA上的电平冲突。

7.根据权利要求1所述的一种高速读写RAM的接口电路,其特征在于实现一个带有命令使能信号I_CMD的并行接口,在I_R/W_n为低电平时,I_CLK采集I_CMD由高变低后才能启动一次操作;当I_R/W_n为低电平且I_CMD为高电平时,在I_CLK上升沿修改sfr_mode会终止当前的操作。

8.一种高速读写RAM的方法,应用于权利要求1所述的接口电路,其特征在于按以下步骤实现配置地址操作:

步骤1,工作模式设置为ADDR模式;

步骤2,按sfr_addr_h的数据长度分多次连续输入高位地址,要求先写入高字节,当最后一次写入后,sfr_addr_h自动更新,此后再输入数据无效。

9.根据权利要求8所述的一种高速读写RAM的方法,其特征在于按以下步骤实现连续读RAM操作:

步骤1,工作模式设置为MEMRD模式;

步骤2,按sfr_addr_l的数据长度分多次连续输入低位地址,要求先写入高字节;

步骤3,连续读出RAM数据;

步骤4,工作模式设置为IDLE模式,终止当前操作。

10.根据权利要求8所述的一种高速读写RAM的方法,其特征在于按以下步骤实现连续写RAM操作:

步骤1,工作模式设置为MEMWR模式;

步骤2,按sfr_addr_l的数据长度分多次连续输入低位地址,要求先写入高字节;

步骤3,连续向RAM写入数据;

步骤4,工作模式设置为IDLE模式,终止当前操作。

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