【精彩博文】AC701的DDR3测试读写（1） / 开普饭

今天是重阳节，所以提前祝福重阳节快乐。因为DDR3讲解内容比较多，所以分解成3节进行讲解。一个做FPGA的人如果不懂DDR3，Serdes，那基本等于没学习fpga。所以必须掌握ddr控制器才能深入fpga具体功能。注意以后基本工具都是用的vivado2014.02版本。用ise导致不一样，不要问我。

该工程参考的xilinx的文档xtp225。首先是打开vivado，建完工程以后，然后点击IP catalog，打开ip库。找到Memory Interface Generator IP核。然后会出现图1.2页面。

图1.1

图1.2的显示信息是当前工程设置的器件信息。vivado不像以前的ISE，分离IP工程。现在都是一个工程。所以要注意观察该页面显示的器件是否正确。经常有人选错速度等级而导致无法通过后期时序仿真。

图1.2

图1.3是选择创建一个设计。

图1.3

图1.4选择ddr3芯片。

图1.4

图1.5显示的是兼容引脚。选择next。

图1.5

图1.6是选择选择DDR的时钟，记住，DDR是双边沿。所以上面写的400MHz，也就是DDR 800M。选额内存类型是SODIMMs。内存类型是MT6JTF12864HZ-1G6类型。Data Mask 数据掩码，可以选择或者不选择，类似于sdram的dqm信号。有人问这有啥作用。就等于内存中，你要改变其中几个bit而不是改变全部bit。所以用掩码方式更好的。否则你要读出来，然后再写入，这种方法太消耗时间。

图1.6

图1.7是表示选择整个IP输入时钟多少，基本DDR3寄存器控制。基本IP输入时钟在SPARTAN6的MIG核是没有选择，需要手动修改时钟文件。这里有提供输入时钟选择。读写burst的方式，一个顺序读取还有个strict 跳跃式读取。除非你有特殊的要求，一般都是顺序读取。输出驱动电阻控制RZQ/7和RTT电阻，这个电阻是从datasheet手册得到的。chip select pin 芯片cs选择引脚是否选用。看原理图是否需要。

图1.7

图1.8是设定输入的引脚参数。system clock是否差分信号，单端输入，不用buffer。因为xinlinx 比较蛋疼，在于喜欢手动模式加入各种buf。

所以如果你顶层文件不是这个IP，或者已经使用IBUF，就选择 No BUFFer模式，否则后期映射过程，总是提示出错的问题。参考时钟选择系统时钟。模块系统复位有效是低电平还是高电平有效。 debug signals 使用于ddr3模块。我是不要这个东西。主要用于测试一类，除了仿真能看下，基本没啥用。IO power 降低选择ON。然后选择next。

图1.8

图1.9 是选择电阻，这个根据datasheet选择，40欧姆。

图1.9

图1.10是选择引脚，是自己手动，还是选择读取XDC文件一类。选择XDC文件，因为开发板已经有了xdc文件。

图1.10

图1.11选择对应的文件。

图1.11

然后再选择界面的验证一次，如果是OK，可以继续。

图1.12

图1.13是选择这些信号是否要引出到fpga封装上。我们选择不需要。然后next。

图1.13

图1.14选择接受协议。然后开始生成文件

图1.14

图1.15在design run栏目中，变成绿色后就完成IP核心输出。

图1.15

仔细观察生成后的IP核。图1.15显示全部引脚。DDR3前缀表示硬件DDR3引脚。app是命令方式。打开UG586文档。http://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/mig_7series/v2_4/ug586_7Series_MIS.pdf

找到对应的User Interface模式接口。

app_addr[ADDR_WIDTH – 1:0] 是ddr3的地址，精确到每个col地址，但是因为实际突发长度要求8所以每个数据都是4位开始。app_cmd[2:0]是命令，其实就两种，3'b001是读，3'B000是写。app_en是命令输入使能信号。

app_wdf_data这个是写入数据，发现是不是地址的DQ信号的八倍长度？所以每一次都是写入8个数据。app_wdf_end是指示一个数据8个长度有效信号，否则你不用这个信号，表示无效8个数据输入。很奇葩xilinx这么做。可能为了兼容stratic模式。app_wdf_wren数据有效输入。app_wdf_rdy表示写入数据的fifo中可以写入信号。这个信号也就是传说中的fifo的满信号。

app_rd_data读取的数据。app_rd_data_end表示该数据是8个有效数据。app_rd_data_valid数据有效指令。配合app_rd_data_end&app_rd_data_valid才能得到正确有效的数据。

图1.16

.app_sr_req 信号自刷新请求信号，应答信号app_sr_active 是我们不需要。app_ref_req 是刷新信号，应答信号是app_ref_ack 。app_zq_req是内部动态矫正信号，应答信号是app_zq_ack 。我们都不需要的。

ui_clk是参考时钟，写入这些命令和数据的参考时钟，而ui_clk-sync-rst是输出的复位信号。

.app_addr (app_addr), .app_cmd (app_cmd), .app_en (app_en), .app_wdf_data (app_wdf_data), .app_wdf_end (app_wdf_end), .app_wdf_wren (app_wdf_wren), .app_rd_data (app_rd_data), .app_rd_data_end (app_rd_data_end), .app_rd_data_valid (app_rd_data_valid), .app_rdy (app_rdy), .app_wdf_rdy (app_wdf_rdy), .app_sr_req (1'b0), .app_ref_req (1'b0), .app_zq_req (1'b0), .app_sr_active (app_sr_active), .app_ref_ack (app_ref_ack), .app_zq_ack (app_zq_ack), .ui_clk (dram_clk), .ui_clk_sync_rst (dram_rst), .app_wdf_mask (app_wdf_mask),

图1.17表示写入数据过程。等待rdy信号时候，同时发送app-cmd，app-addr，app-en，app-wdf-data，app-wdf-wen，app-wdf-end数据。因为命令和fifo是两个fifo，可以可以允许数据和命令差别2个时钟，但是为了处理方便，我们只用下面这个时序就可以。