DDR3接口

本文主要是介绍DDR3接口，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

mig IP核的配置

  首先添加mig IP核

  然后确认以下工程信息，主要是芯片型号以及编译环境，没什么问题后点击next.
  如下图所示，这一页选择"Create Design"，在"Component Name"一栏设置该IP元件的名称，这里取默认软件的名称，再往下选择控制器的数量，控制器的数量是指由多少片独立的DDR3，如果DDR3采用并联的方式则只需要一个控制器。我们采用的是两片DDR3并联的方式，因此只需要选择一个控制器就可以。最后是AXI4的接口，这里也勾选上。然后点击next。

  如下图所示，这一页主要是让用户选择可以兼容的芯片，本工程默认不勾选，即不需要兼容其他的芯片。然后继续点击next。

  如下图所示，这一页选择的是mig控制器控制的芯片，勾选DDR3即可，点击next。接下来正式配置mig IP核的参数。

  如下图所示，接下来介绍这些可配置参数的意义。
    （1）Clock Period：DDR3芯片的运行时钟周期，这个参数的范围和FPGA芯片的类型以及具体类型的速度等级有关。本试验选择2500ps，对应400M，这是本次试验所采用芯片可选的最大频率。注意这个时钟是MIG IP核产生，并输出给DDR3物理芯片使用的，它关系到DDR3的运行带宽。比如本次试验的开发板板载两颗DDR3芯片，数据位宽32位，且双边沿触发，带宽达到了$400M\ast 2\ast 32bit=25.6Gb/s$。
    （2）PHY to Controller Clock Ratio：DDR3芯片的运行时钟和MIG IP核的用户端（FPGA）的时钟之比，一般有4：1和2：1两个选项。本次试验选择4：1。由于DDR芯片的运行时钟是400MHz，因此在MIG IP核的用户时钟（ui_clk）就是100MHz。一般来说高速传输场合默认4：1，要求低速场合选择2：1。这里还要指出，当DDR3时钟选择了350MHz到400MHz，比例只能默认的4：1，低于350MHz才有4：1和2：1两个选项。
    （3）VCCAUX_IO：这是FPGA高性能bank的供电电压，Vccaux_io必须设置为2.0以实现最高数据速率。
在FPGA高范围bank中无法使用Vccaux_io。因为本试验使用的是高范围bank，所以未使用Vccaux_io。
    （4）Memory Type：DDR3存储器类型选择。本试验选择Component。
    （5）Memory Part：DDR芯片的具体型号。本实验选择MT41J128M16XX-125，这个型号其实和实际的硬件原理图上的型号NT5CB128M16FP-DI是不同的，但是也可以使用，只要用户的DDR芯片容量和位宽一致，大部分是可以兼容的。如果没有兼容的的器件，也可以点击"Create Custom Part（创建自定义器件）"按钮创建一个自定义器件。
    （6）Memory Voltage:是DDR3芯片的电压选择，本试验选1.5V。
    （7）Data Width：数据位宽选择，这里选择32，是因为两块DDR3拼接而成。数据宽度值可以根据之前选择的存储器类型选择。列表中显示了所选部件的所有支持的数据宽度。可以选择其中一个数据宽度。这些值通常是各个器件数据宽度的倍数。在某些情况下，宽度可能不是一个精确的倍数。例如16位是x16元件的默认数据宽度，但是8也是一个有效的值。
    （8）ECC：ECC校验使能，数据位宽为72位的时候才能使用。本试验不使用它。
    （9）Data Mask：数据屏蔽管脚使能。勾选它才会产生屏蔽信号，本试验没有用到数据屏蔽，但是还是把它勾选上。
    （10）Number of Bank Machines：Bank Machine的数量原本用来对具体的某个或者几个来单独控制的，选择多了效率就会高，相应的占用的资源也多，本试验选择4个，平均一个Bank Machine控制两个Bank（本次试验的DDR3是八个Bank）。
    （11）ORDERING：该信号用来决定MIG控制器是否可以对它接收到的指令进行重排序，选择Normal则允许，Strict则禁止。本试验选择Normal，从而获得更高的效率。
    （12）Create Custom Part：用于自定义DDR3的型号参数。
  配置完成后点击next。

  接下来配置AXI接口：

  接下来内存的操作方式：
    （1）Input Clock Period：MIG IP核的系统输入时钟，该输入时钟由FPGA内部产生，本次试验选择的时钟频率为5000ps（200MHz）。在Vivado软件20.2版本中存在一个软件BUG。生成IP后重新打开，会变成2500ps(400MHz)，后续修改IP时注意此处。
    （2）Read Burst Type and Length：突发类型选择，突发类型有顺序突发和交叉突发两种，本试验选择顺序突发，其突发长度固定为8。
    （3）Output Driver Impdance Control：输出阻抗控制。本试验选择RZQ/7。
    （4）RTT：终结电阻，可进行动态控制，本次试验选择RZQ/4。
    （5）Controller Chip Select Pin：片选管脚输出使能。本试验选择enable，表示把片选信号cs#引出来，由外部控制。
    （6）BANK_ROW_COLUMN：寻址方式选择。本试验选择第二种，即BANK-ROW-COLUMN的形式，这是一种常见的DDR3寻址方式，即要指定某个地址，先指定Bank，再指定行，最后指定列，这样就确定了一个具体地址。一般来说这样寻址有利于降低功耗，但是读写性能上不如ROW_BANK_COLUMN。配置完成点击NEXT。

  接下来配置FPGA的操作模式：
    （1）System Clock：MIG IP核输入时钟。本试验选择NO Buffer，因为IP核的输入时钟是单端时钟，是由内部MMCM产生的，MMCM所产生的时钟默认添加了buffer。
    （2）Reference Clock：MIG IP核的参考时钟，同样选择NO Buffer，将有时钟模块生成。感兴趣的用户也可以选择Use System Clock这个选项。这时候的MIG IP系统时钟同时做了参考时钟，IP核的参考时钟要求是200MHz，而MIG IP核的系统时钟刚好也使用了200MHz的系统时钟。
    （3）System Reset Polarity：复位有效电平选择。本试验选择ACTIVE LOW低电平有效。
    （4）Debug Signals Control：该选项用于控制MIG IP核是否把一些调试信号引出来，他会自动添加到ILA，这些信号也包括一些DDR3芯片的校准状态信息。本试验选择OFF，不需要让IP核产生各种调试信息。
    （5）Sample Data Depth：采样深度选择。当Debug Signals Control选择OFF时，所有的采样深度时不可选的。
    （6）Internal Vref：内部参考管脚，表示某些参考管脚当成普通的输入管脚使用。由于开发板的IO资源较为紧张，因此这里要选择ON，把参考管脚当作普通的输入管脚来使用。
    （7）IO Power Reduction：IO管脚节省功耗设置。本试验选择ON，开启。
    （8）XADC Instantiation：XADC模块的例化。使用MIG IP核运行的时候需要进行温度补偿，可以直接选择XADC模块的温度数据引到MIG IP核来使用，否则需要额外提供温度数据，所以本试验选择Enable。配置完成点击NEXT。

  接下来配置内部高性能bank端接匹配阻抗的设置，这里不去改它，默认50欧姆即可。接下来点击NEXT。

  接下来开始绑定管脚，这里我们选用预先设置好的管脚，选择Fixed Pin选项，点击NEXT。

  进入下图界面后，选择Read XDC/UCF选项。选择预先设置好的DDR3配置文件，然后点击Validate。弹出对话框后点击Ok。管脚配置完成，点击NEXT。

  配置基本设置完成，后面都是一些查看和接受，直接点击NEXT即可。
  DDR3的仿真配置文件在生成IP核的同时也会生成，文件位置如下图所示：

这篇关于DDR3接口的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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