新的一年,新的开始。本文对最近的学习做个总结吧。最近在做spartan6的ddr3开发,FPGA采用的是spartan6的XC6LX45T,平台工具为ISE14.6,MIG的版本为3.92。采用的DDR3芯片为MT41J128M16XX-187E,并使用chipscope完成仿真调试(主要是实例的仿真学习)。
根据黑金Spartan6开发板的教程可以很快生成DDR3的MIG实例。首先了解下IP生成细节:
第一步选择 Bank3 连接 DDR3 SDRAM,因为开发板上 DDR3 是连接到 FPGA 的Bank3 上的。设置 DDR3 的时钟频率为312.5Mhz, 这个频率最高可设置为333.33Mhz,我们这里稍微留一点余量。另外 DDR3的型号设置为跟开发板上一致的型号MT41J64M16XX-187E, 如果是AX545的开发板,需选择的 DDR3型号为MT41J128M16XX-187E;
第二步根据需要可以选择不同的用户端接口方式,可以选择多个 Port, 也可以组合成一个Port, 我们这里选择 One 128-bitbidirectional Port;
第三步选择 RZQ和 ZIO 的引脚分配,这跟硬件电路设计有关,在AX516和AX545的开发板上 C2 脚作为 RZQ,L6 脚作为 ZIO。另外选择Debug Signals for Memory Controller项设置为Enable,因为要用 chipscope来测试 DDR3。System Clock设置为 Single-Ended。
之后进行参数修改设置:
(1)VCCAUX 的电压修改为 3.3V。
(2)把 39 行的 NET “c?_pll_lock” TIG 屏蔽掉。
(3)修改系统时钟输入的周期为 20ns, 这需要跟开发板上的晶振频率一样。
(4)修改状态信号为四个,分别定义到开发板上的四个 LED 灯,用 LED 灯的状态来显示程序工作状态。
(5)修改 c3_sys_clk 的电压为 LVCMOS33,因为开发板上晶振的输入脚所在的 FPGA Bank的 IO 电压为 3.3V。
(6) 修改 c3_sys_clk 和 c3_sys_rst_i 的管脚约束, 配置成跟开发板的上时钟输入和复位一致。
(7)时钟频率修改。由于开发板上的时钟输入为 50Mhz, 因为 DDR3 是上下沿采样,这样 FPGA 内部的 DDR3控制器的时钟需要625MHz ,所以这里需要倍频25,再分频2,得到625Mhz的CLKOUT0和 CLKOUT1,再分频 8 分别得到 user interface 的时钟和 calibration 的时钟 78.125Mhz。
完成上述修改后,进行chipscope仿真环节。这里直接选择例程中的\ddr3_test\mig_39_2\example_design\chipscope 目录下的 ax516.cpj。如图所示:
写时序一般问题不大,这里重点研究读取数据的时序,首先置读取命令c3_p0_cmd_instr <= 3'b001;这里置FIFO数据深度为c3_p0_cmd_bl <= 6'd2;使能引入为高电平c3_p0_cmd_en <= 1;测试地址为c3_p0_cmd_byte_addr <= 30'h00000400。在之后进行读取信号设置:读使能拉高c3_p0_rd_en <= 1;维持三个周期,依次读出c3_p0_rd_data <= 32'h00000400,32'h00000410,32'h00000420这三个数据,同时可观察到在拉高读使能信号时,c3_p0_rd_empty<=1'b0;读使能拉低后,c3_p0_rd_empty<=1'b1;至此验证基本完毕。