【应用】512M动态随机存取存储器助力GPON高效数据传输和大容量存储

2019-07-29 世强 火芯人
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PON 是一种点到多点结构的无源光网络,GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代吉比特无源光网络,GPON支持多种上下行速率,目前在FTTH、FTTO等领域获得了长足发展,是目前“三网合一”的最佳方案。


GPON通常由光线路终端OLT、光网络单元ONU和无源分光器POS组成。GPON支持更大的分光比和更大的带宽传输。ONU是直接面对用户接口的器件,典型的ONU结构图如下。

 

图1:GPON ONU的整体设计框图


GPON的传输速率高,数据量大,ONU为了防止上行数据溢出,需要FPGA外挂大容量的存储单元进行缓存。通常在ONU的系统中使用SDRAM,同时在FPGA中设计独立的SDRAM刷新控制逻辑来保证SDRAM不掉电。


ONU的数据位宽一般是16位,由于上游OLT的指定时隙功能以及高传输带宽,导致ONU的上行存储数据量较大,最大可以达到16*32Mbit容量。出于设计的需要,所有引脚与LVTTL 接口兼容,所有输入和输出都以系统时钟的上升沿为参考。


ALLIANCE AS4C32M16SA是一种4 Bank的动态随机存取存储器(SDRAM),存储容量达到4Bank x 8Mbit x 16( 512M )。AS4C32M16SA采用数据预取和同步技术,最高可以以166MHz的时钟工作频率工作, AS4C32M16SA工作时,所有的控制,地址,数据输入和输出电路均同步于外部时钟,在时钟的上升沿完成数据采样。AS4C32M16SA包括4个物理Bank,允许在4个bank中随机存储,且通过pin脚选择不同的工作bank。


鉴于AS4C32M16SA的上述特性,本设计中可以用AS4C32M16SA参与设计,具体参考电路如下:

图 2 :AS4C32M16SA的典型应用结构图

 

AS4C32M16SA常规参数如下:

•  数据总线宽度: 16 bit 

•  组织: 32 M x 16   

•  封装 / 箱体: SOP-54    

•  存储容量: 512 Mbit   

•  最大时钟频率: 143 MHz   

•  采样:上升沿采样

•  模式:支持省电工作模式,自动预充电命令控制

•  访问时间: 5.4 ns   

•  电源电压-最大: 3.6 V 

•  电源电压-最小: 3 V   

•  最大工作电流: 130 mA    

•  工作温度:  0 °C ~70°C(工业级:-40°C ~85°C)

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