AT32--PSRAM/SRAM与XMC硬件连接的推荐方法

只看该作者 · 2021-9-23 19:04

本帖最后由林堪堪于 2022-3-7 20:29 编辑

AN0068-PSRAM/SRAM与XMC硬件连接的推荐方法

1、概述
AT32系列的部分MCU产品集成XMC（外部存储器控制器）接口，支持外接PSRAM存储器扩展存储
空间。其中144引脚封装MCU芯片支持连接地址数据非复用型PSRAM；而100引脚封装芯片因地址
线缩减，仅支持连接地址数据复用型PSRAM。但目前市场上非复用型PSRAM较具价格优势，而
AT32系列MCU又以100封装为大宗，形成器件选用和匹配上的予盾。

若选择使用100引脚封装MCU芯片，就必须搭配复用型PSRAM。但PSRAM加上电平转换芯片所产
生的高价格，是使用者无法接受的。似乎100引脚封装留有复用型PSRAM接口功能真实上是无法使
用了。除了将MCU换为144引脚封装外，还有可行方法吗？这篇应用笔记另提供一种硬件连接方式，
使用AT32系列100引脚封装芯片及一般非复用型3.3 V PSRAM，只要中介两颗普通D型触发器
74LVC574即可，达到器件容易取得又使价格合理控制的可能。
100引脚封装芯片的XMC接口对于地址数据非复用的PSRAM，需要在地址数据复用线AD[15:0]上增
加地址锁存机制，以NADV信号分离出独立的地址线A[15:0]。
本篇应用笔记将以VTI164NA16LM (4M x 16 bits PSRAM)和74LVC574 (D型触发器)为参考，说明如
何使用地址数据复用XMC接口，连接地址数据非复用的PSRAM。
注意： XMC需配置为地址数据复用模式，引脚XMC_D[15:0]作为XMC_AD[15:0]使用。
另外市售并口SRAM没有地址数据复用型的芯片，所以若要与雅特力的MCU直接对接，只能选择144
引脚封装的；100引脚封装不支持与SRAM直接对接。但因所谓的PSRAM（Pseudo SRAM），在技
术本质上即是用DRAM来乔装SRAM，所以才叫Pseudo（伪）SRAM。因此市售PSRAM都把存取信
号控制时序设计的和SRAM的一模一样，所以雅特力MCU与SRAM连接的方式就和前文连接非复用
型PSRAM一模一样。XMC在100引脚封装MCU上，透过以上连接方式和软件设置方式也可以支持外
接SRAM，仅细部时间差异需针对每颗芯片不同而设定各自寄存器值。
本文以下描述将不再特别区分非复用型PSRAM和SRAM，两者使用硬件连接方式完全相同。

2、硬件设计
连接方法
PSRAM以异步模式操作为主流。表2展示了异步总线非复用型PSRAM和XMC接口的对应关系：对于
地址数据非复用的PSRAM，需要将XMC_AD[15:8]和XMC_AD[7:0]分别连接两颗74LVC574各自的
D[7:0]，并将XMC_NADV同时连接两颗74LVC574的CLK引脚，分离出独立的地址线A[15:0] (由两颗
74LVC574各自的Q[7:0]输出)，再接到PSRAM对应的地址线A[15:0]引脚。XMC_AD[15:0]同时直接
连接PSRAM对应的数据线DQ[15:0]引脚，同时XMC_A16以上的地址线和其它控制线也直接与
PSRAM对应引脚对接即可。

XMC在设置为地址数据复用模式时，会先送出全部地址线，其中A[15:0]通过XMC_AD[15:0]复用接
口送出。地址线输出建立一段时间后，地址有效信号XMC_NADV会拉高，再进行数据的读写操作。

因为有地址有效信号NADV存在，将NADV作为D型触发器74LVC574的CLK，可以在NADV的上升沿
锁存出独立的地址A[15:0]，送给非复用型PSRAM。
74LVC574也可以用功能相同的74LVC374代替，两个器件差别仅在于引脚顺序。74LVC574的输入
和输出引脚分别摆列在芯片同一测，而74LVC374的输入输出引脚是交错的，因此推荐74LVC574较
易于电路板布局。另外两颗74LVC574也可以用一颗16位D型触发器代替，例如：
SN74LVTH16374。