FPGA的实现DDR3的代码
时间: 2023-10-26 13:11:36 浏览: 155
FPGA实现DDR3需要使用DDR3控制器IP核,并编写适当的代码进行配置和控制。以下是一个简单的FPGA实现DDR3的代码示例:
首先,需要定义DDR3控制器IP核的端口和信号,这些信号包括时钟信号、数据信号、控制信号等等。
```verilog
module DDR3_Controller(
// Clock
input clk,
// Reset
input rst_n,
// DDR3 Ports
// Address
output reg [13:0] ddra,
// Command/Control
output reg [1:0] ddrcs_b,
output reg [1:0] ddrcke,
output reg [1:0] ddrwe_b,
output reg [1:0] ddrctl,
output reg [1:0] ddrclk_p,
output reg [1:0] ddrclk_n,
// Data
inout [7:0] ddrdq,
output reg [1:0] ddrdm,
output reg [1:0] ddrdqsn,
output reg [1:0] ddrdqsp
);
```
然后,在代码中需要对DDR3控制器进行配置,设置时序、延迟和其他参数。这些参数可以在IP核的设置中进行配置,也可以直接在代码中进行设置。
```verilog
// Timing Parameters
parameter tCK = 2.5; // Clock Period
parameter tRCD = 13; // RAS to CAS Delay
parameter tRP = 13; // Row Precharge Time
parameter tRAS = 35; // Row Active Time
parameter tWR = 15; // Write Recovery Time
parameter tWTR = 7; // Write to Read Delay
parameter tRRD = 6; // Row to Row Delay
parameter tFAW = 30; // Four Activate Window
parameter tRFC = 160; // Refresh Cycle Time
parameter tREFI = 7800; // Refresh Interval
parameter tCKE = 4; // Clock Enable Delay
parameter tXP = 3; // Exit Powerdown Time
parameter tMRD = 4; // Mode Register Set Time
...
// Configuration Registers
reg [2:0] mode_reg[7:0];
reg [2:0] odt_reg[7:0];
reg [2:0] drive_reg[7:0];
reg [2:0] dq_reg[7:0];
...
// DDR3 Initialization
initial begin
// Configure Mode Registers
mode_reg[0] = 8'h43; // MR0
mode_reg[1] = 8'h18; // MR1
mode_reg[2] = 8'h0; // MR2
mode_reg[3] = 8'h40; // MR3
// Configure ODT
odt_reg[0] = 3'b001; // RZQ/4
odt_reg[1] = 3'b001; // RZQ/4
odt_reg[2] = 3'b000; // RZQ/6
odt_reg[3] = 3'b000; // RZQ/6
odt_reg[4] = 3'b000; // RZQ/6
odt_reg[5] = 3'b000; // RZQ/6
odt_reg[6] = 3'b000; // RZQ/6
odt_reg[7] = 3'b000; // RZQ/6
// Configure Drive Strength
drive_reg[0] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[1] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[2] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[3] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[4] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[5] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[6] = 3'b010; // RZQ/4
drive_reg[7] = 3'b010; // RZQ/4
// Configure DQ Delay
dq_reg[0] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[1] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[2] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[3] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[4] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[5] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[6] = 3'b000; // RZQ/4
dq_reg[7] = 3'b000; // RZQ/4
// Initialize DDR3 Controller
ddr3_init(
.clk(clk),
.rst_n(rst_n),
.ddra(ddra),
.ddrcs_b(ddrcs_b),
.ddrcke(ddrcke),
.ddrwe_b(ddrwe_b),
.ddrctl(ddrctl),
.ddrclk_p(ddrclk_p),
.ddrclk_n(ddrclk_n),
.ddrdq(ddrdq),
.ddrdm(ddrdm),
.ddrdqsn(ddrdqsn),
.ddrdqsp(ddrdqsp),
.mode_reg(mode_reg),
.odt_reg(odt_reg),
.drive_reg(drive_reg),
.dq_reg(dq_reg)
);
// Configure DDR3 Parameters
ddr3_config(
.clk(clk),
.rst_n(rst_n),
.ddra(ddra),
.ddrcs_b(ddrcs_b),
.ddrcke(ddrcke),
.ddrwe_b(ddrwe_b),
.ddrctl(ddrctl),
.ddrclk_p(ddrclk_p),
.ddrclk_n(ddrclk_n),
.ddrdq(ddrdq),
.ddrdm(ddrdm),
.ddrdqsn(ddrdqsn),
.ddrdqsp(ddrdqsp),
.tCK(tCK),
.tRCD(tRCD),
.tRP(tRP),
.tRAS(tRAS),
.tWR(tWR),
.tWTR(tWTR),
.tRRD(tRRD),
.tFAW(tFAW),
.tRFC(tRFC),
.tREFI(tREFI),
.tCKE(tCKE),
.tXP(tXP),
.tMRD(tMRD)
);
end
```
最后,在代码中需要实现DDR3的读取和写入操作。这些操作需要遵循DDR3时序和延迟要求,以确保正确的数据传输。
```verilog
// DDR3 Read Operation
always @(posedge clk) begin
// Row Activate Command
if (ddr_read_req && !ddr_read_active) begin
ddrcs_b <= 2'b00;
ddra <= ddr_read_addr[12:0];
ddrctl <= 2'b001;
ddr_read_active <= 1;
end
// Column Read Command
else if (ddr_read_active && ddrctl[1] && !ddr_read_col_done) begin
ddra <= ddr_read_addr[8:0];
ddrctl <= 2'b101;
ddr_read_col_done <= 1;
end
// Read Data
else if (ddr_read_active && ddrctl[1] && ddr_read_col_done && !ddr_read_data_done) begin
ddr_read_data <= ddrdq;
ddrctl <= 2'b001;
ddrcs_b <= 2'b11;
ddr_read_active <= 0;
ddr_read_col_done <= 0;
ddr_read_data_done <= 1;
end
end
// DDR3 Write Operation
always @(posedge clk) begin
// Row Activate Command
if (ddr_write_req && !ddr_write_active) begin
ddrcs_b <= 2'b00;
ddra <= ddr_write_addr[12:0];
ddrctl <= 2'b011;
ddr_write_active <= 1;
end
// Column Write Command
else if (ddr_write_active && ddrctl[1] && !ddr_write_col_done) begin
ddra <= ddr_write_addr[8:0];
ddrctl <= 2'b111;
ddr_write_col_done <= 1;
end
// Write Data
else if (ddr_write_active && ddrctl[1] && ddr_write_col_done) begin
ddrdq <= ddr_write_data;
ddrwe_b <= 2'b00;
ddrctl <= 2'b011;
ddrcs_b <= 2'b11;
ddr_write_active <= 0;
ddr_write_col_done <= 0;
end
end
```
请注意,这只是一个简单的示例代码,实际的DDR3实现可能需要更多的控制信号和更复杂的代码来确保正确的数据传输和时序要求。
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