例说FPGA连载41：DDR控制器集成与读写测试之DDR2 IP核接口描述

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例说FPGA连载41：DDR控制器集成与读写测试之DDR2 IP核接口描述

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如图4.13所示，这是DDR2 IP核与外部接口的功能框图。

图4.13 DDR IP核功能框图

● 图左侧为用户逻辑（User logic），它与DDR2 IP核的接口通常命名为“local_*”；图右侧为FPGA外部的DDR2芯片，它与DDR2 IP核的接口通常命名为“mem_*”。

● DDR2 IP核内部分两个部分，即图示的“ALTMEMPHY”和“存储控制器（Memory Controller）”，正如图中所示，它们各有分工。存储控制器产生DDR2芯片实际读写操作需要的时序；ALTMEMPHY有两部分功能，一个功能是对DDR2做自动校正（Aoto-Calibration），另一个功能是实现DDR2所需的物理接口。

● DDR2的自动校正是在初始化阶段进行的，此时ALTMEMPHY断开用户逻辑和存储控制器之间的接口，ALTMEMPHY产生存储控制器所需的DDR2读写控制，直到校正完成。在初始化过后，ALTMEMPHY将不再需要控制存储控制器，而是一直保持用户逻辑和存储控制器的连通。

● 另外，图中未明确示意，实际上这个DDR2 IP核还包括了一个PLL，用于时钟的管理。

现在我们来看ddr2_controller模块例化的接口。这里可以分为三大类，第一类为系统类接口，主要是一些系统或PLL的复位、时钟等接口；第二类为带“local_*”的接口，是DDR2 IP核与用户逻辑间的接口；第三类为带“mem_*”的接口，是DDR2 IP核与FPGA外部DDR2芯片的接口。

对于第一类接口，功能描述如表4.1所示。

表4.1 DDR2 IP核系统接口列表

信号名	方向	功能描述
global_reset_n[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	IP核的全局异步复位信号，低电平有效。该信号有效时，将使得ALTMEMPHY（包括PLL）都进入复位状态。[size=10.5000pt]
pll_ref_clk[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	PLL的输入参考时钟信号。[size=10.5000pt]
soft_reset_n[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	IP核的全局异步复位信号，低电平有效。该信号只能复位ALTMEMPHY，而不能复位PLL。[size=10.5000pt]
aux_half_rate_clk[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Output[size=10.5000pt]	phy_clk时钟信号的引出，时钟频率与phy_clk一样，可用于用户逻辑使用。[size=10.5000pt]
aux_full_rate_clk[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Output[size=10.5000pt]	phy_clk时钟信号的引出，时钟频率是phy_clk的两倍，可用于用户逻辑使用。[size=10.5000pt]
reset_request_n[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Output[size=10.5000pt]	复位输出，用于指示用户逻辑DDR2 IP核的内部PLL输出locked还未完成。[size=10.5000pt]
phy_clk[size=10.5000pt]	Output[size=10.5000pt]	ALTMEMPHY产生供用户逻辑使用的半速率时钟信号。所有输入和输出到ALTMEMPHY的用户逻辑接口信号，都与此时钟同步。[size=10.5000pt]
reset_phy_clk_n[size=10.5000pt]	Output[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]与phy_clock时钟域相关的复位信号，低电平有效。可用此时钟复位所有DDR IP核和用户逻辑接口相关的信号。[size=10.5000pt]

注：方向是相对DDR2 IP核而言的。

对于第二类带“local_*”的用户逻辑接口，功能描述如表4.2所示。

表4.2 DDR2 IP核本地接口列表

信号名	方向	功能描述
local_address[22:0][size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	本地逻辑对DDR2 IP核的数据读出或写入地址。[size=10.5000pt]
local_write_req[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	本地逻辑对DDR2 IP核的数据写入请求信号，高电平有效。[size=10.5000pt]
local_read_req[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	本地逻辑对DDR2 IP核的数据读出请求信号，高电平有效。[size=10.5000pt]
local_burstbegin[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	本地逻辑对DDR2 IP核的数据突发传输起始标志信号。多个数据传输时，该信号在 local_write_req[size=10.5000pt]或local_read_req信号拉高的第一个时钟周期时保持高电平，用于指示传输的起始。[size=10.5000pt]
local_wdata[63:0][size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	本地逻辑写入到DDR IP核的数据总线信号，每次写入4个16bit数据。[size=10.5000pt]
local_be[7:0][size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	读写数据字节使能标志信号。[size=10.5000pt]Local_be的每个位对应local_wdata或local_rdata的8bit数据是否有效。[size=10.5000pt]
local_size[2:0] [size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	突发传输的有效数据数量，即传输多少个local_wdata或local_rdata数据。[size=10.5000pt]
local_ready[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Ouput[size=10.5000pt]	DDR2 IP核输出的当前读写请求已经被接收的指示信号，高电平有效。[size=10.5000pt]
local_rdata[63:0][size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Output[size=10.5000pt]	DDR IP核输出的本地逻辑读出数据总线信号，每次读出4个16bit数据。[size=10.5000pt]
local_rdata_valid[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Output[size=10.5000pt]	local_rdata数据总线输出有效信号，高电平有效。[size=10.5000pt]
local_refresh_ack[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Input[size=10.5000pt]	本地逻辑输入到DDR IP核的刷新请求信号。[size=10.5000pt]
local_init_done[size=10.5000pt]	[size=10.5000pt]Output[size=10.5000pt]	ALTMEMPHY完成DDR存储控制器的自动校准操作，拉高该信号。该信号可以作为用户逻辑的复位信号。[size=10.5000pt]

注：方向是相对DDR2 IP核而言的。

第三类是带“mem_*”的DDR2芯片接口，前面已经给出基本的功能描述，这里不再赘述。DDR2的在我们设计中例化的接口映射代码如下所示。

////////////////////////////////////////////////////

//DDR2 controller and phy IP core

ddr2_controller

ddr2_controller_inst (

.local_address(local_address),

.local_write_req(local_write_req),

.local_read_req(local_read_req),

.local_burstbegin(local_read_req | local_write_req),

.local_wdata(local_wdata),

.local_be(8'hff),

.local_size(3'd1),

.global_reset_n(sys_rst_n),

.pll_ref_clk(clk_100m),

.soft_reset_n(1'b1),

.local_ready(local_ready),

.local_rdata(local_rdata),

.local_rdata_valid(local_rdata_valid),

.local_refresh_ack(
),

.local_init_done(local_init_done),

.reset_phy_clk_n(reset_phy_clk_n),

.mem_odt(mem_odt),

.mem_cs_n(mem_cs_n),

.mem_cke(mem_cke),

.mem_addr(mem_addr),

.mem_ba(mem_ba),

.mem_ras_n(mem_ras_n),

.mem_cas_n(mem_cas_n),

.mem_we_n(mem_we_n),

.mem_dm(mem_dm),

.phy_clk(phy_clk),

.aux_full_rate_clk(
),

.aux_half_rate_clk(
),

.reset_request_n(
),

.mem_clk(mem_clk),

.mem_clk_n(mem_clk_n),

.mem_dq(mem_dq),

.mem_dqs(mem_dqs)

);

princecity

看着你的书 然后追随到eetop 哈哈哈哈啊哈哈哈

dogrun

特权同志还是良心著作啊！！