Component - EMIF V1.30 - Chinese

PSoC® Creator™ Component Datasheet
外部存储器接口(EMIF)
1.30
性能
 8 位、16 位、24 位地址总线宽度
 8 位、16 位数据总线宽度
 支持外部同步存储器
 支持外部异步存储器
 支持存储器自定义接口
 支持外部存储器速度变化范围(5-200 ns)
 支持外部存储器断电、睡眠和唤醒模式
概述
EMIF组件可以通过CPU或DMA访问PSoC 3/PSoC 5LP外部存储器IC。它简化了EMIF硬件及UDB
和GPIO的所需设置。EMIF可以控制同步或异步存储器,无需在同步和异步模式下配置任何
UDB。在UDB模式下,必须配置UDB,用来生成外部控制信号。
何时使用 EMIF
EMIF用于扩展可用存储器空间。这支持在片下存储器器件中扩展数据存储。外部存储器 IC 连接
至 PSoC,通常旨在保存大量数据阵列,例如,文本、音频或视频内容。其他预期应用包括数据记
录,这些应用可用作外部LCD像素数据的缓冲区。
赛普拉斯半导体公司• 198 Champion Court • San Jose,CA 95134-1709 • 408-943-2600
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修订时间 October 22, 2013
External Memory Interface (EMIF)
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原理图宏信息
默认情况下,PSoC Creator 组件目录包含 EMIF 组件的原理图宏实现。这些宏已经包含连接的输
出引脚。原理图宏即可用于异步和同步类型的外部存储器接口。
同步EMIF宏
异步EMIF宏
输入/输出连接
本节介绍 EMIF 的各种输入和输出连接。I/O 列表中的星号(*)表示 I/O 可能在某种 SAR ADC 配
置下隐藏。
udb_ready — 输入*
外部逻辑信号向 PHUB 指示 AHB 总线数据操作已完成(高电平有效)。将 External Memory
Type(外部存储器类型)参数设置为 Custom(自定义)时,此输入可见。
xmem_wr — 输出*
自定义接口的通用写入信号(高电平有效)。外部逻辑信号向 PHUB 指示 AHB 总线数据操作已完
成(高电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器类型)参数设置为 Custom 自定
义)时,此输出可见。
xmem_rd — 输出*
自定义接口的通用读取信号(高电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器类型)参
数设置为 Custom(自定义)时,此输出可见。
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External Memory Interface (EMIF)
cen — 输出*
外部存储器芯片使能(低电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器类型)参数设置
为 Synchronous(同步)或 Asynchronous(异步)时,此输出可见。
wen — 输出*
外部存储器写使能(低电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器类型)参数设置为
Synchronous(同步)或 Asynchronous(异步)时,此输出可见。
oen — 输出*
外部存储器输出使能(低电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器类型)参数设置
为 Synchronous(同步)或 Asynchronous(异步)时,此输出可见。
mem_clk — 输出*
用于外部同步存储器的时钟。将 External Memory Type(外部存储器类型)参数设置为
Synchronous(同步)时,此输出可见。
adscn — 输出*
外部同步存储器的地址探针(低电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器类型)参
数设置为 Synchronous(同步)时,此输出可见。
mem_sleep — 输出*
外部同步存储器睡眠引脚的睡眠信号(高电平有效)。将 External Memory Type(外部存储器
类型)参数设置为 Synchronous(同步)时,此输出可见。
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组件参数
将 EMIF 拖入设计中,双击该组件,打开 Configure(配置)对话框。
EMIF 提供下列参数:
外部存储器类型
确定外部存储器类型。默认的设置根据每个操作而不同。
地址宽度(位)
确定外部存储器地址总线的位数。默认地址总线宽度为 24 位。
数据宽度(位)
确定外部存储器数据总线的位数。默认数据总线宽度为 16 位。
外部存储器速度(ns)
确定外部存储器的速度(ns)。默认外部存储器速度为 30 ns。
总线时钟频率
显示所选总线时钟频率(百万赫兹)。
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存储器数据操作



写入周期长度 — 表示写入周期的长度(纳秒)。总线时钟频率周期显示在括号中。

信号 Oen 脉宽(Toel) — 表示 Toel 参数(启用信号脉宽的写入)(纳秒)。有关详细信
息,请参见直流和交流电气特性这一章节。
读取周期长度 — 表示读取周期的长度(纳秒)。总线时钟频率周期显示在括号中。
信号 Wen 脉宽(Twel) — 表示 Twel 参数(启用信号脉宽的写入)(纳秒)。有关详细信
息,请参见直流和交流电气特性这一章节。
应用编程接口
通过应用编程接口(API)子程序,您可以使用软件对组件进行配置。下面的表格列出并说明了每
个函数的接口。以下各节将更详细地介绍每个函数。
默认情况下,PSoC Creator 将实例名称“EMIF_1”分配给指定设计中组件的第一个实例。您可
以将其重命名为遵循标识符语法规则的任何唯一值。实例名称会成为每个全局函数名称、变量和
常量符号的前缀。出于可读性考虑,下表中使用的实例名称为“EMIF”。
函数
说明
EMIF_Start()
调用EMIF_Init()和EMIF_Enable()
EMIF_Stop()
禁用EMIF模块。返回所有相关的I/O端口和引脚至HI-Z模式
EMIF_Init()
初始化或恢复当前自定义程序状态的EMIF配置
EMIF_Enable()
启用EMIF硬件模块、相关I/O端口和引脚
EMIF_ExtMemSleep()
设置外部存储器睡眠信号为高电平;注意:根据所使用的外部存储器IC的类型,可能需
要反转该信号
EMIF_ExtMemWakeup()
设置外部存储器睡眠信号为低电平;注意:根据所使用的外部存储器IC的类型,可能需
要反转该信号
EMIF_SaveConfig()
保存EMIF非保留寄存器的用户配置。通过EMIF_Sleep()调用此子程序,以便在进入睡
眠模式前保存组件配置
EMIF_Sleep()
停止EMIF操作,保存用户配置与EMIF的启用状态
EMIF_RestoreConfig()
恢复EMIF非保留寄存器的用户配置。通过EMIF_Wakeup()调用此子程序,以便在退出
睡眠模式时恢复组件配置
EMIF_Wakeup()
恢复用户配置和启用状态
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void EMIF_Start(void)
说明:
这是开始执行组件操作的首选方法。EMIF_Start()调用EMIF_Init()函数,然后再调用
EMIF_Enable()函数。
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
void EMIF_Stop(void)
说明:
禁用EMIF模块。返回所有相关的I/O端口和引脚至HI-Z模式
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
void EMIF_Init(void)
说明:
根据自定义程序“配置”对话框设置初始化或恢复组件。无需调用EMIF_Init(),因为
EMIF_Start()子程序会调用此函数,这是开始组件操作的首选方法。
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
void EMIF_Enable(void)
说明:
激活硬件并开始执行组件操作。无需调用EMIF_Enable(),因为EMIF_Start()子程序会调用此
函数,这是开始组件操作的首选方法。
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
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void EMIF_ExtMemSleep(void)
说明:
在EMIF_PWR_DWN寄存器中设置‘mem_pd’位。这将外部存储器睡眠信号设置为高电平。
根据所使用的外部存储器IC的类型,可能需要反转该信号。
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
void EMIF_ExtMemWakeup(void)
说明:
在EMIF_PWR_DWN寄存器中复位“mem_pd”位。这将外部存储器睡眠信号设置为低电平。
根据所使用的外部存储器IC的类型,可能需要反转该信号
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
void EMIF_SaveConfig(void)
说明:
此函数保存组件配置。它将保存非保存寄存器。此函数还将保存当前“Configure”对话框中
所定义的或通过相应API修改的组件参数值。通过EMIF_Sleep()函数调用此函数。
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
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void EMIF_Sleep(void)
说明:
这是准备组件睡眠的首选子程序。EMIF_Sleep()子程序保存当前组件状态。然后调用
EMIF_Stop()函数和EMIF_SaveConfig()以保存硬件配置。
调用EMIF_Sleep()函数,然后再调用CyPmSleep()或CyPmHibernate()函数。有关功耗管理函
数的详细信息,请参考PSoC Creator《系统参考指南》。
参数:
无
返回值:
无
其他影响:
无
void EMIF_RestoreConfig(void)
说明:
此函数恢复组件配置。这将恢复非保留寄存器。此外,此函数还将组件参数值恢复为调用
EMIF_Sleep()函数之前的状态。
参数:
无
返回值:
无
副作用:
如果在调用此函数之前未调用EMIF_Sleep()或EMIF_SaveConfig()函数,可能产生意外行为。
void EMIF_Wakeup(void)
说明:
这是用来将组件恢复到调用EMIF_Sleep()时的状态的首选子程序。EMIF_Wakeup()函数调用
EMIF_RestoreConfig()函数以用来恢复该配置。如果在调用EMIF_Sleep()前启用该组件,则
EMIF_Wakeup()函数还将重新启用该组件。
参数:
无
返回值:
无
副作用:
如果在调用EMIF_Wakeup()函数之前未调用EMIF_Sleep()或EMIF_SaveConfig()函数,可能
产生意外行为。
定义
CYDEV_EXTMEM_BASE — 用于在外部存储器中定位参数的便利宏
EMIF 的地址空间超出了低 64K 地址空间。要想访问 EMIF,您需要使用扩展范围宏
CY_GET_XTND_REG8()和 CY_SET_XTND_REG8()。更多有关这些宏的细节,请参见《系统参
考指南》。
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外部存储器接口
16 位存储器:

DMA 传输: 对 16 位外部存储器进行 DMA 输出/输入传输时,不支持编号为奇数的
BURSTCNT(突发技术)通道配置。因为 16 位接口中不支持 8 位数据传输。

CPU 传输:由于 PSoC 3 是 8 位处理器,所以不能从 CPU 端访问 16 位存储器。PSoC 5LP
CPU 是 32 位处理器。所以它可以访问 16 位存储器。这里限制是不能向 16 位存储器进行 8 位
的传输。
8 位存储器:

DMA 传输:对 8 位外部存储器进行 DMA 输入/输出传输时,不论 XFRCNT(传输计数)的值
如何,BURSTCNT(突发计数)始终为 1。

CPU 传输:由于 PSoC 3 是 8 位处理器,所以没有传输限制。
PSoC 5LP 只能对 8 位存储器进行 8 位访问请求。
外部存储器接口的地址映射
PSoC 3 EMIF 外部数据空间地址映射
地址范围:
0x800000 – 0xFFFFFF
PSoC 5LP EMIF 存储器地址映射
地址范围:
0x60000000 – 0x61FFFFFF
MISRA 合规性
本节介绍了 MISRA-C:2004 合规性和本组件的偏差情况。定义了两种类型的偏差:项目偏差 — 适
用于所有 PSoC Creator 组件的偏差;特定偏差 — 仅适用于该组件的偏差。本节提供了有关组件
特定偏差的信息。《系统参考指南》的 MISRA 合规性章节中介绍了项目偏差以及有关 MISRA 合
规性验证环境的信息。
此 EMIF 组件没有任何特定偏差。
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样例固件源代码
在“Find Example Project”对话框中,PSoC Creator 提供了大量的示例项目,包括原理图和代
码的。要获取组件特定的示例,请打开组件目录中的对话框或原理图中的组件实例。要查看通用
示例,请打开“Start Page”或 File 菜单中的对话框。根据要求,可以通过使用对话框中的 Filter
Options 选项来限定可选的项目列表。
更多有关信息,请参考《PSoC Creator 帮助》中主题为“查找示例项目”中的内容。
功能描述
通常,此组件与PSoC Creator均不提供用于定位外部存储器中的代码、变量、结构或阵列的任何
外部支持。然而,在此组件或PSoC Creator中却没有阻止高级用户为此目的而创建或修改源代
码、链接脚本或其他任何源文件的任何程序。
初始化变量不应放置在外部存储器中。请勿在外部存储器中定位通过PSoC Creator自动生成的代
码、变量、结构和阵列。
PSoC EMIF 硬件和相关GPIO端口支持高达24位的地址总线和8位或16位数据总线。
外部存储器最多需要6个GPIO端口,用来连接地址、数据和控制行:1到3个端口用于连接地址;1
到2个端口用于连接数据,1个端口用于连接控制行。对于地址和数据来说,必须选择整个端口。
控制端口中未使用的引脚仍然可以用作GPIO。
重要的是,当EMIF组件放置在项目原理图上时,一定要为地址和数据设置I/O端口标示。不需在符
号或原理图上标示地址和数据端口;而是在“Design-Wide Resources”(设计范围资源)窗口的
“Pins”(引脚)选项卡中完成该标示。控制信号在组件符号上显示为终端;通常情况下,这些
终端应该路由至引脚组件。
共有3种EMIF类型 — 异步、同步或自定义(不常使用)。所选类型用来确定符号大小、符号中的
终端数及符号中的某些文本。自定义组件版本是包含输入终端udb_ready的唯一版本。据预计,
xmem_wr与xmem_rd信号将与基于UDB的逻辑绑定,二者均向外部IC生成相应的控制信号,同时
提供通过udb_ready终端返回至PHUB的反馈信号。您可以为自定义模式信号确定相应的时序。
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下面图框介绍了自定义模式的时序。
资源
外部存储器接口(EMIF)是PSoC 3和PSoC 5LP的专用硬件模块,与 UDB 一起使用,支持与外
部存储器器件连接。
API 存储器大小
根据编译器、器件、所使用的 API 数量以及组件的配置情况不同,组件的存储器大小也不一样。
下表提供了组件配置中所有 API 占用的存储器大小。
通过使用“释放”模式下的相应编译器,可以进行测量操作。在该模式下,存储器的大小得到优
化。对于特定的设计,分析编译器生成映射文件后可以确定存储器的使用大小。
PSoC 3 (Keil_PK51)
配置
PSoC 5LP(GCC)
闪存
SRAM
闪存
SRAM
字节
字节
字节
字节
异步
168
2
204
5
同步
185
2
236
5
自定义
154
2
188
5
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直流和交流电气特性
除非另有说明,否则这些规范的适用条件是:-40°C ≤ TA ≤ 85 °C 和 TJ ≤ 100 °C。除非另有说
明,否则这些规范的适用范围为 1.71 V 到 5.5 V。
T(EMIF 时钟周期) = 1/f (EMIF_clock),
其中:



如果 BUS_CLK <= 33MHz,f (EMIF_clock) = f (BUS_CLK)。
如果 33MHz <= f(BUS_CLK) <= 66MHz,f (EMIF_clock) = 1/2*f (BUS_CLK)。
如果 BUS_CLK 频率>= 67MHz,f (EMIF_clock) = 1/3* f (BUS_CLK)(仅用于 PSoC 5LP)。
异步读循环时序
Tcel
EM_CEn
Taddrv
Taddrh
EM_Addr
Address
Toel
EM_OEn
EM_WEn
Tdoesu
EM_Data
Tdoeh
Data
符号
说明
条件
最小值
典型
值
最大值
单位
VDDA ≥ 3.3 V
30.3
—
—
ns
2T – 5
—
2T + 5
ns
T
EMIF时钟周期
Tcel
EM_CEn为低的时长
Taddrv
从EM_CEn为低到EM_Addr有效的时长
—
—
5
ns
Taddrh
EM_WEn为高后的地址保持时长
T
—
—
ns
Toel
EM_OEn为低的时长
2T – 5
—
2T + 5
ns
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符号
External Memory Interface (EMIF)
说明
条件
Tdoesu
从读取数据出现到EM_OEn为高的建立
时长
Tdoeh
EM_OEn为高后的数据保持时长
最小值
典型
值
最大值
单位
T + 15
—
—
ns
3
—
—
ns
异步写循环时序
Tcel
EM_CEn
Taddrv
Taddrh
EM_Addr
Address
EM_OEn
Twel
EM_WEn
Tdcev
EM_Data
Tdweh
Data
符号
说明
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VDDA ≥ 3.3 V
30.3
—
—
ns
T–5
—
T+5
ns
T
EMIF时钟周期
Tcel
EM_CEn为低的时长
Taddrv
从EM_CEn为低到EM_Addr有效的时长
—
—
5
ns
Taddrh
EM_WEn为高后的地址保持时长
T
—
—
ns
Twel
EM_WEn为低的时长
T–5
—
T+5
ns
Tdcev
从EM_CEn为低到数据有效的时长
—
—
7
ns
Tdweh
EM_WEn为高后的数据保持时长
T
—
—
ns
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同步读循环时序
Tcp/2
EM_Clock
Tceld
Tcehd
EM_CEn
Taddrv
Taddriv
EM_Addr
Address
Toeld
Toehd
EM_OEn
Tds
EM_Data
Data
Tadscld
Tadschd
EM_ADSCn
符号
说明
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VDDA ≥ 3.3 V
30.3
—
—
ns
T/2
—
—
ns
T
EMIF时钟周期
Tcp/2
EM_Clock脉冲为高
Tceld
从EM_CEn为低到EM_Clock为高的
时长
5
__
__
ns
Tcehd
从EM_Clock为高到EM_CEn为高的
时长
T/2 — 5
—
—
ns
Taddrv
从EM_Addr有效到EM_Clock为高的
时长
5
—
—
ns
Taddriv
从EM_Clock为高到EM_Addr无效的
时长
T/2 – 5
—
—
ns
Toeld
从EM_OEn为低到EM_Clock为高的
时长
5
—
—
ns
Toehd
从EM_Clock为高到EM_OEn为高的
时长
T
—
—
ns
Tds
EM_OEn为高之前数据有效的时长
T + 15
—
—
ns
Tadscld
从EM_ADSCn为低到EM_clock为高
的时长
5
—
—
ns
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PSoC® Creator™ Component Datasheet
Tadschd
External Memory Interface (EMIF)
T/2 – 5
从EM_Clock为高到EM_ADSCn为高
的时长
—
—
ns
同步写循环时序
Tcp/2
EM_Clock
Tceld
Tcehd
EM_CEn
Taddrv
EM_Addr
Taddriv
Address
Tweld
Twehd
EM_WEn
Tds
Tdh
EM_Data
Data
Tadscld
Tadschd
EM_ADSCn
符号
说明
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VDDA ≥ 3.3 V
30.3
—
—
ns
T/2
—
—
ns
T
EMIF时钟周期
Tcp/2
EM_Clock脉冲为高
Tceld
从EM_CEn为低到EM_Clock为高的时
长
5
—
—
ns
Tcehd
从EM_Clock为高到EM_CEn为高的时
长
T/2 – 5
—
—
ns
Taddrv
从EM_Addr有效到EM_Clock为高的时
长
5
—
—
ns
Taddriv
从EM_Clock为高到EM_Addr无效的时
长
T/2 – 5
—
—
ns
Tweld
从EM_WEn为低到EM_Clock为高的时
长
5
—
—
ns
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External Memory Interface (EMIF)
PSoC® Creator™ Component Datasheet
T/2 – 5
—
—
ns
EM_Clock为高之前数据有效的时长
5
—
—
ns
Tdh
EM_Clock为高后数据无效的时长
T
—
—
ns
Tadscld
从EM_ADSCn为低到EM_clock为高的
时长
5
—
—
ns
Tadschd
从EM_Clock为高到EM_ADSCn为高的
时长
T/2 – 5
—
—
ns
Twehd
从EM_Clock为高到EM_WEn为高的时
长
Tds
组件更改
版本
1.30.a
更改说明
更改原因/影响
更新了功能描述。
添加了自定义模式的图框。
清楚PSoC 5的参考内容。
PSoC 5被替代为PSoC5 LP。
1.30
已添加了MISRA合规性章节。
此组件没有任何特定偏差。
1.20
添加了PSoC 3/5LP的更新内容
1.10 b
更新了EMIF数据手册中EMIF存储器映射信息。
1.10
添加了PSoC 5LP支持
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