Component - EMIF V1.0 - Chinese

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PSoC Creator™ 组件数据手册
外部存储器接口 (EMIF)
1.0
特性
 8 位、16 位、24 位地址总线宽
度





8 位、16 位数据总线宽度

支持外部存储器断电、睡眠和唤醒模式
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)
概述
EMIF 组件可以通过 CPU 或 DMA 访问 PSoC 3 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。
使用 EMIF 时
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 3,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
Cypress Semiconductor Corporation
Document Number: 001-79228 Rev. **
• 198 Champion Court • San Jose, CA 95134-1709 • 408-943-2600
Revised: May 14, 2012
外部存储器接口 (EMIF)
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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 (*) 表示该 I/O 是可隐藏 I/O,其隐藏条
件在该 I/O 的说明中。
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,此输入可见。
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,此输入可见。
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。
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外部存储器接口 (EMIF)
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。
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。
图 1. 异步外部存储器接口原理图宏
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外部存储器接口 (EMIF)
图 2. 同步外部存储器接口原理图宏
元件参数
将 EMIF 拖入设计中,双击该组件,打开 Configure(配置)对话框。
图 3. 配置 EMIF 对话框
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外部存储器接口 (EMIF)
EMIF 提供下列参数。
外部存储器类型
确定外部存储器类型。默认外部存储器类型是异步。
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(兆赫兹)。
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。
放置
EMIF 组件放置在 EMIF 硬件模块中。
资源
外部存储器接口 (EMIF) 是一 PSoC 3 系列专用硬件模块,与 UDB 一起使用,支持与外部存储器
器件连接。
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外部存储器接口 (EMIF)
数字模块
API Memory(API 存储器)
(字节)
EMIF
Flash
(闪存)
RAM
Pins(引脚)(每个外部 I/O)
异步
1
204
4
数据(8-16 位)+
地址宽度(8-24 位)+ 3
同步
1
219
4
数据(8-16 位)+
地址宽度(8-24 位)+ 6
自定义
1
185
4
数据(8-16 位)+
地址宽度(8-24 位)+ 用户定义的控
制信号
模式
应用程序编程接口
应用程序编程接口 (API) 子程序允许您使用软件配置组件。下表列出了每个函数的接口,并进行了
说明。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()
Calls EMIF_Init() and 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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外部存储器接口 (EMIF)
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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(无)
void EMIF_Init(void)
说明:
根据自定义程序―配置‖对话框设置来初始化或恢复组件。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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(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―配置‖对话框中定义的或
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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(无)
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外部存储器接口 (EMIF)
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。有关电源管
理函数的更多信息,请参考 PSoC Creator System Reference Guide(《系统参考指南》)。
参数:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(副作用):
None(无)
void EMIF_RestoreConfig(void)
说明:
此函数用恢复组件配置。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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(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:
None(无)
Return Value
(返回值):
None(无)
Side Effects
(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。
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固件源代码示例
PSoC Creator 在―查找示例项目‖对话框中提供了大量包括原理图和代码示例的示例项目。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。要获取通用的示例,请打
开 Start Page(开始页)或 File(文件)菜单中的对话框。根据需要,使用对话框中的 Filter
Options(滤波器选项)可缩小可选项目的列表。
有关更多信息,请参见 PSoC Creator 帮助中的―Find Example Project(查找示例项目)‖主题。
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 3 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:1-3 个端口用于连接地址;
1-2 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
不应路由至引脚组件。
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。
直流和交流电气特性
下列值表示期望的性能,它们基于初始特性数据。除非下表中另外指定,否则条件均为:TA =
25°C、VDD = 5.0 V、功耗高、运算放大器偏压低、以模拟接地电压为参考的输出电压 = VSSA。
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外部存储器接口 (EMIF)
图 4. 异步读取周期 SRAM 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 为低的时间
Taddrv
从 EM_CEn 为低到 EM_Addr 有效经过
的时间
-
-
5
ns
Taddrh
EM_WEn 为高后的地址保持时间
T
-
-
ns
Toel
EM_OEn 为低的时间
2T – 5
-
2T + 5
ns
Tdoesu
从读取数据出现到 EM_OEn 为高的建立
时间
T + 15
-
-
ns
Tdoeh
EM_OEn 为高后的数据保持时间
3
-
-
ns
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图 5. 异步写入周期 SRAM 时序
Tcel
EM_CEn
Taddrv
Taddrh
EM_Addr
Address
EM_OEn
Twel
EM_WEn
Tdcev
Tdweh
EM_Data
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 为低的时间
Taddrv
从 EM_CEn 为低到 EM_Addr 有效经过
的时间
-
-
5
Taddrh
EM_WEn 为高后的地址保持时间
T
-
-
ns
Twel
EM_WEn 为低的时间
T–5
-
T+5
ns
Tdcev
从 EM_CEn 为低到数据有效经过的时间
-
-
7
ns
Tdweh
EM_WEn 为高后的数据保持时间
T
-
-
ns
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图 6. 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 为高经
过的时间
5
-
-
Tcehd
从 EM_Clock 为高到 EM_CEn 为高经
过的时间
T/2 —
5
-
-
Taddrv
从 EM_Addr 有效到 EM_Clock 为高经
过的时间
5
-
-
Taddriv
从 EM_Clock 为高到 EM_Addr 无效经
过的时间
T/2 —
5
-
-
Toeld
从 EM_OEn 为低到 EM_Clock 为高经
过的时间
5
-
-
Toehd
从 EM_Clock 为高到 EM_OEn 为高经
T
-
-
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ns
ns
ns
ns
ns
ns
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外部存储器接口 (EMIF)
过的时间
Tds
EM_OEn 为高之前数据有效的时间
Tadscld
从 EM_ADSCn 为低到 EM_clock 为高
经过的时间
Tadschd
从 EM_Clock 为高到 EM_ADSCn 为
高经过的时间
T + 15
-
-
5
-
-
T/2 —
5
-
-
ns
ns
ns
图 7. 同步写循环时序
Tcp/2
EM_Clock
Tceld
Tcehd
EM_CEn
Taddrv
Taddriv
EM_Addr
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 为高经过
的时间
5
-
-
ns
Tcehd
从 EM_Clock 为高到 EM_CEn 为高经过
T/2 — 5
-
-
ns
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外部存储器接口 (EMIF)
的时间
Taddrv
从 EM_Addr 有效到 EM_Clock 为高经过
的时间
5
-
-
ns
Taddriv
从 EM_Clock 为高到 EM_Addr 无效经过
的时间
T/2 — 5
-
-
ns
Tweld
从 EM_WEn 为低到 EM_Clock 为高经
过的时间
5
-
-
ns
Twehd
从 EM_Clock 为高到 EM_WEn 为高经
过的时间
T/2 — 5
-
-
ns
Tds
EM_Clock 为高之前数据有效的时间
5
-
-
ns
Tdh
EM_Clock 为高后数据无效的时间
T
-
-
ns
Tadscld
从 EM_ADSCn 为低到 EM_clock 为高经
过的时间
5
-
-
ns
Tadschd
从 EM_Clock 为高到 EM_ADSCn 为高
经过的时间
T/2 — 5
-
-
ns
组件更改
版本 1.0 是 EMIF 组件的首次发行版。
© 赛普拉斯半导体公司,2012。此处所包含的信息可能会随时更改,恕不另行通知。除赛普拉斯产品的内嵌电路之外,赛普拉斯半导体公司不对任何其他电路的使用承担任何责任。也不根据专利
或其他权利以明示或暗示的方式授予任何许可。除非与赛普拉斯签订明确的书面协议,否则赛普拉斯产品不保证能够用于或适用于医疗、生命支持、救生、关键控制或安全应用领域。此外,对于
可能发生运转异常和故障并对用户造成严重伤害的生命支持系统,赛普拉斯不授权将其产品用作此类系统的关键组件。若将赛普拉斯产品用于生命支持系统中,则表示制造商将承担因此类使用而
招致的所有风险,并确保赛普拉斯免于因此而受到任何指控。
CyDesigner™、Programmable System-on-Chip™ 和 PSoC Express™ 是赛普拉斯半导体公司的商标;PSoC® 是赛普拉斯半导体公司的注册商标。此处引用的所有其他商标或注册商标归其各自
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