基于FPGA的DDR3控制器设计-论文.pdf

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1、a叶技2015年第28卷第7期电子·电路ElectronicSci．＆Tech．／July．15．2015doi：10．16180／j．cnki．issnl007—7820．2015．07．013基于FPGA的DDR3控制器设计焦淑红，程仁涛(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要存介绍了DDR3SDRAM的技术特点、工作原理，以及控制器的构成。利用Xilinx公司的MIG软件工具在Vi~ex一6系列FPGA芯片上，~-．rLT控制器的设计方法，并给出了ISim仿真验证结果，验证了该设计方案的可行性。关键词FPGA；DDR3SDRAM控制器；MI

2、G；ISim中图分类号TN79：TP391文献标识码A文章编号1007—7820(2015)07—041-03DesignofaDDR3ControilerBasedonFPGAJIA0Shuhong．CHENGRentao(CollegeofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)AbstractThispaperbrieflyintroducesthecharacteristicsandoperatingprinciplesofDDR3a

3、ndthestructureofthecontroller．AdesignofthecontrollerisimplementedontheVirtex-6seriesofFPGAchipusingtheMIGsoft-wareofXilinx．TheISimsimulationresultsverifythefeasibilityofthedesign．KeywordsFPGA：DDR3SDRAMcontroller；MIG；ISimDDR3SDRAM是第三代双倍数据速率动态同步的地址、命令、控制信号和时钟采用了“Fly—by”的拓随机存储器的简称。是SDRAM内存产品

4、家族中的一扑结构，大幅减轻了地址、命令、控制和数据总线的负员。DDR3内存模组是采用多颗DDR3SDRAM，并根载，提高了信号的完整性。据JEDEC的相关内存模组设计标准而制作⋯。DDR31DDSDRAM工作原理SDRAM有如下技术特点：(1)DDR3新增了重置(RESET)功能，并为此新功能设置了管脚，当RESET系统上电后，在DDR3SDRAM进行正常读写操作命令有效时，DDR3将终止所有操作，此时处于活动量前，必须按照规定步骤完成初始化操作，然后才能进入最少的状态，以降低功耗。(2)DDR3新增ZQ校准功空闲的状态，等待控制器的访问‘3。J。初始化操作过能，ZQ也是

5、一个新的管脚，这个引脚通过一个命令集程中主要完成对模式寄存器的配置工作，DDR3芯片及片上校准引擎(On—DieCalibrationEngine，ODCE)上有4个模式寄存器，通过模式寄存器的配置，可完成自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电比如突发长度、读取突发种类、CAS长度、测试模式、阻值。(3)在DDR3系统中，将参考电压分成两个：一DLL复位、输出驱动能力等的设置。个是为地址和控制总线提供服务的眦，另一个是为DDR3SDRAM的工作状态转换是通过指令来实数据总线提供服务的啪。，两个不同的参考电压为现的，主要通过CS#(片选信号)、RAS#(行选通信号)

6、、DDR3提供更好的抗噪能力。(4)在DDR3系统中，控CAS#(列选通信号)、wE#(读写控制信号)之间的组制器和存储器是一一对应的，由此便可大幅减轻地址、合状态实现，DDR3SDRAM支持的命令主要有：控制、数据信号的总线负担，提供了信号的完整性。这(1)预充电命令。作用是关闭特定Bank中打开的是DDR3和DDR2的一个关键区别。对单个Rank的行或者所有Bank中打开的行，SDRAM寻址具有较强的模组，控制器和内存是点对点(PointtoPoint)的连接关独占性。对于第一次的读写，只需用激活命令打开此行系，对双Rank的模组，控制器和内存是点对双点即可，而对于当

7、前行仍处于打开状态，要对新一行进行(Pointto2Points)的连接关系。(5)DDR3存储器模块读写，此时就要关闭当前行，此命令就是预充电命令。(2)刷新命令。SDRAM单元有个缺点就是用电收稿日期：2014—12-04容存储数据。但由于漏电流的存在，数据不能长时间作者简介：焦淑红(1966一)，女，博士，教授，博士生导师。存在存储单元中，需要周期性的刷新来保持数据，所以研究方向：数字图像处理。E—mail：jiaoshuhong@sina．con。程在SDRAM进行存储工作时，必须进行刷新操作。刷仁涛(1987一)，男