【xilinx DDR3 初探2】黑金A7101 DDR3代码解读

南竹轩

这里就没有形成文档，直接天马行空的敲一点关键内容吧。

一，参考文档
1.参考资料
XILINX_DDR3_IP核使用教程，一共仿真，综合，测试，应用，最终篇 5个，https://download.csdn.net/download/walkmen1990/10180050

2.官方文档
ug586_7Series_MIS

3. 黑金A7101 开发板 DDR3 例程

4.增加一点说明

ug586_7Series_MIS  chapter 4





在chapter4 LPDDR2 SDRAM Memory Interface Solution里面有一句话
As shown in Figure 4-59, the maximum delay for a single write between the write data and
the associated write command is two clock cycles. When issuing back-to-back write
commands, there is no maximum delay between the write data and the associated
back-to-back write command, as shown in Figure 4-61.

也就是backtoback的数据（连续多个数据的写入）不必严格对齐，这句话在DDR3的描述里面没有出现，但是应该是一样的


二、代码解读


2.1 端口解读


2.1.1 test与burst文件交互接口
module mem_burst
#(
        parameter MEM_DATA_BITS = 64,
        parameter ADDR_BITS = 24
)
(
    input   test,
        input rst,                                 /*复位*/
        input mem_clk,                               /*接口时钟*/
        input rd_burst_req,                          /*读请求*/
        input wr_burst_req,                          /*写请求*/
        input[9:0] rd_burst_len,                     /*读数据长度*/
        input[9:0] wr_burst_len,                     /*写数据长度*/
        input[ADDR_BITS - 1:0] rd_burst_addr,        /*读首地址*/
        input[ADDR_BITS - 1:0] wr_burst_addr,        /*写首地址*/
        output rd_burst_data_valid,                  /*读出数据有效*/
        output wr_burst_data_req,                    /*写数据信号*/
        output[MEM_DATA_BITS - 1:0] rd_burst_data,   /*读出的数据*/
        input[MEM_DATA_BITS - 1:0] wr_burst_data,    /*写入的数据*/
        output rd_burst_finish,                      /*读完成*/
        output wr_burst_finish,                      /*写完成*/
        output burst_finish,                         /*读或写完成*/
......);
......................


2.1.2 app分类信号
这里将指令进行分类

【地址系统信号】
app_cmd
app_addr
app_cmd
app_rdy  : 无论读数据还是写数据，发送地址的时候，原则上只需要判断这个信号的有效性；
app_en
【写数据系统信号】
app_wdf_rdy ： 写数据的时候，原则上只需要判断这个信号的有效性；
app_wdf_wren
app_wdf_data
app_wdf_end
【读数据系统信号】
app_rd_data
app_rd_data_end
app_rd_data_valid


2.2 流程解读
（1）men_test 里面先拉高wr_burst_req信号 ，使进入MEM_WRITE状态机
                                else if(wr_burst_req)
                                begin
                                        state <= MEM_WRITE;

（2）首先拉高app_en, 给地址，地址系统现行一步
//                                        app_addr_r <= {wr_burst_addr,3'd0};  
//                                        app_en_r <= 1'b1;                      //命令有效


（3）地址系统和数据系统在MEM_WRITE状态机内分别累加
                        MEM_WRITE:
                        begin
//original               
//                                if(app_rdy)            //ddr用户接口空闲
//                                begin
//                                        app_addr_r <= app_addr_r + 8;        //app的数据宽度256，ddr的数据宽度是32位, 地址需要加8   
//                                        if(wr_addr_cnt == wr_burst_len - 1)    //判断是否发送了wr_burst_len的地址的写命令
//                                        begin
//                                        //leoriginal 3
//                                                app_wdf_end_r <= 1'b0;
//                                                app_en_r <= 1'b0;                //命令无效
//                                        end
//                                        else
//                                        begin
//                                                wr_addr_cnt <= wr_addr_cnt + 1;
//                                        end
//                                end
//                                if(wr_burst_data_req)             //写入ddr数据统计
//                                begin
//                                        if(wr_data_cnt == wr_burst_len - 1)    //等待buart长度的数据写入到DDR IP的fifo里
//                                        begin
//                                                state <= MEM_WRITE_WAIT;
//                                        end
//                                        else
//                                        begin
//                                                wr_data_cnt <= wr_data_cnt + 1;
//                                        end
//                                end




一般情况下，app_wdf_rdy拉低的频率和时间比app_rdy要少很多，所以数据系统先写完，进入MEM_WRITE_WAIT状态


（4）进入MEM_WRITE_WAIT状态，等待地址写完


（5）进入WRITE_END状态，写完状态，同时反馈wr_burst_finish ( = state == WRITE_END )信号
（6）进入IDLE 等待


（7）men_test模块接收wr_burst_finish后进入读取数据状态，开始读数据过程，读取过程和写类似
这里不赘述

2.3 关键信号解析







【wr_burst_req】 men_test产生写数据请求


【wr_burst_data_req】
信号定义：//assign wr_burst_data_req = (state == MEM_WRITE ) & app_wdf_rdy ;        // 写ddr数据请求信号 original
信号功能：men_burst.v产生，状态机MEN_WRITE期间拉高，反馈给men_test.v men_test检测这个信号为高就输出需要写入的数据；
这个信号可以作为fifo的读使能，数据比这个信号慢一拍输出

【app_wdf_wren_r】
信号定义：else if(app_wdf_rdy)
                app_wdf_wren_r <= wr_burst_data_req;      //写DDR数据准备好

信号功能：
功能1，将wr_burst_data_req延时一拍；
功能2，将wr_burst_data_req中间的由于app_wdf_rdy拉低的部分进行重新拉高；


【app_wdf_en】
信号定义：assign app_wdf_wren = app_wdf_wren_r & app_wdf_rdy;
信号功能：app_wdf_en指示数据有效信号


到这里基本清晰了。红色信号作为fifo读取或者外部数据发生的请求信号
根据红色信号【wr_burst_data_req】延一拍，平滑中间的0，再和 app_wdf_rdy与一遍，生成绿色的数据有效信号【app_wdf_wren】
数据比红色信号【wr_burst_data_req】慢一拍输出，也就产生了绿色的【app_wdf_data】信号


即数据【app_wdf_data】和信号有效信号【app_wdf_wren】已经完成对齐功能；

SRIO 中 IOTx_tready 的用法可以参考这里！


另外，地址系统的信号 和红色信号一起拉高，也就是最开始的时候，地址信号比数据信号提前一个时钟给DDR控制器




                                else if(wr_burst_req)
                                begin
                                        state <= MEM_WRITE;
                                        app_cmd_r <= 3'b000;                   //写命令
                                        app_addr_r <= {wr_burst_addr,3'd0};  
                                        app_en_r <= 1'b1;                      //命令有效




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这里基本上主要模块分析完了


写地址命令和读地址命令并没有严格对齐，有点担心这里可能存在风险
可能存在的风险，下一章节进行分析


20200224

zhanweisu33

这么好的文章没人顶？

yangwg1980

我来支持一下！

lans0625

thanks

木木lingle

感谢，最近看ddr头都大了

zimoji

木木lingle 发表于 2024-3-2 21:24
感谢，最近看ddr头都大了

https://zimoji.blog.csdn.net/art ... W1lPW0wXzUyODQwOTc4


可以看看这个