基于FPGA的DDR3 SDRAM控制器设计

存储器控制器技术研究对于大幅降低处理器访问存储器带来的时间延迟、缓解“存储墙”问题有着十分重要的意义,常规的依赖MIG IP核设计的存储器控制器难以进行访存延迟的测试。文中选取MT41K128M16JT型号DDR3 SDRAM,基于FPGA设计DDR3 SDRAM控制器的控制模块。首先研究DDR3 SDRAM的工作原理及状态转换图;接着将控制模块划分为初始化模块、刷新模块、状态产生模块、状态控制模块四部分,使用Verilog语言进行RTL级代码实现,找到关键的时序延迟接口;最后在ModelSim中完成DDR3 SDRAM控制器控制模块的仿真。仿真结果表明,初始化、刷新等模块的输出波形满足设计的时序要求,写入的数据与读出的数据一致,可有效实现对DDR3 SDRAM初始化、刷新、写、读功能的控制。DDR3 SDRAM控制器底层代码的编写为访存延迟的测试提供了可能。

基于FPGA的DDR2 SDRAM控制器设计

基于高速数据传输与存储的数据采集记录仪对缓存模块高性能的需求,选择了读写速度快、低成本、大容量、运行稳定的DDR2 SDRAM作为本地存储器,在其存储寻址原理和IP核的读写控制逻辑的基础上,借助硬件描述语言设计了一个DDR2存储控制器方案。在Intel的FPGA Cyclone IV系列开发板上进行了整体方案的功能验证,完成了用户接口和控制器之间的多数据宽度、多突发长度的高效数据传输和读写操作,在166.7MHz时钟频率下实现了稳定读写的目标。

地震数据采集中基于FPGA的多DDR SDRAM控制器设计

实现高速大容量数据的无死时间乒乓存储是地震数据采集系统的一项关键技术,本设计采用在一片FPGA中,通过共享同一个PLL和DLL来实现2个DDR SDRAM控制器,应用于海上高精度地震拖缆采集与记录系统中光纤控制接口板上,完成对水下地震采集数据的接收、乒乓缓存、数据拼接及时序转道序功能.最终系统仿真和测试结果表明,该控制器能够在133MHz频率上稳定运行,达到了预期的设计目标.

基于FPGA的DDR3 SDRAM控制器设计及实现

DDR3 SDRAM是第三代双倍数据传输速率同步动态随机存储器,以其大容量、高速率和良好的兼容性得到了广泛应用。文中介绍了DDR3的特点和操作原理,以及利用MIG软件工具在Virtex-6系列FPGA中实现DDR3 SDRAM控制器的设计方法,并进行硬件测试。验证了DDS3控制器的可行性,其工作稳定、占用资源少、可植性强等。

基于FPGA的DDR SDRAM控制器的实现

随着现在各种处理器的工作频率越来越快,存储器的读写速度以及外围的控制电路的性能成为直接制约系统的性能的瓶颈。介绍了一种基于FPGA的DDRSDRAM控制器的设计。

基于FPGA的DDR SDRAM控制器设计与实现

在高速数据采集系统中,高速大容量数据缓存成为1项关键技术。DDR SDRAM凭借其大容量、高数据传输速率和低成本优势,正在越来越多的被应用于高速数据采集系统中。采用Altera公司的Cyclone Ⅲ系列FPGA和MT46V16 M16 DDR SDRAM芯片作为硬件平台,完成了DDR SDRAM控制器的设计,使用Signal Tap工具,完成了对控制器硬件测试与验证。

基于Kintex-7 FPGA的DDR3 SDRAM接口应用研究

针对FPGA中使用DDR3进行大容量数据的缓存应用背景,采用模块化设计方法,提出基于Xilinx Kintex-7 FPGA的DDR3 SDRAM FIFO接口设计方案。在分析DDR3用户接口特点和用户接口时序的基础上,对不同读/写模式进行效率测试。借鉴标准FIFO的设计思想,结合DDR3 SDRAM控制器的特点,设计遍历状态机对该FIFO接口进行读/写测试。最后,原型机平台验证了该接口不仅具有标准FIFO简单易用的功能,而且具有存储空间大等优势。

用Xilinx FPGA实现DDR SDRAM控制器

DDR SDRAM使用双倍数据速率结构,它能获得比SDRAM更高的性能。DDR SDRAM需要特定的DDR控制器才能完成与DSP、FPGA之间的通信。由于Xilinx VirtexTM-4系列FPGA具备ChipSync源同步技术等优势,本设计采用它来实现DDR SDRAM控制器。该DDR SDRAM控制器采用直接时钟数据捕获技术,本文将重点阐述该技术。

DDR2 SDRAM控制器接口的FPGA设计及实现

DDR2 SDRAM是第二代双倍数据传输速率同步动态随机存储器,以其大容量、高速率和良好的兼容性得到了广泛应用;DDR2芯片的控制较为复杂,为了解决DDR2芯片的驱动及功能验证问题,在介绍了其特点和工作机制的基础上,提出了一种简化的工作流程图,进而给出该控制器的总体设计、FPGA器件的引脚分配及验证方法;其中验证方法采用Verilog HDL,硬件描述语言构建了DDR2控制器IP软核的测试平台,通过ModelSim软件对DDR2仿真模型测试无误后,再使用QuartusII软件的嵌入式逻辑分析仪工具SignalTap II抓取FPGA开发板实时信号;开发板上的验证结果表明:DDR2芯片初始化成功;其引脚上有稳定的读写数据;在双沿时钟频率200 MHz下,写入数据和读出数据一致。故DDR2控制器设计达到要求,且控制器接口简单、工作稳定、移植性强。

基于FPGA与DDR2 SDRAM的大容量异步FIFO缓存设计

为了满足高速实时数据采集系统对所采集海量数据进行缓存的要求,通过研究FIFO的基本工作原理,利用FPGA和DDR2 SDRAM设计了一种高速大容量异步FIFO。使用Xilinx提供的存储器接口生成器(MIG)实现FPGA与DDR2的存储器接口,并结合片上FIFO和相应的控制模块完成FIFO的基本框架结构。详细介绍了各个组成模块的功能和原理,并设计了专门的测试模块。

DDR SDRAM控制器的FPGA实现

DDR SDRAM高容量和快速度的优点使它获得了广泛的应用,但是其接口与目前广泛应用的微处理器不兼容。介绍了一种通用的DDR SDRAM控制器的设计,从而使得DDR SDRAM能应用到微处理器中去。

DDR SDRAM控制器的设计及FPGA实现

介绍了DDR SDRAM控制器的系统命令和结构,设计了一种基于状态机的DDR SDRAM控制器。利用状态机对读写操作进行控制可提高系统性能,给出了基于FPGA的控制器的仿真结果。

基于Kintex⁃7 FPGA的DDR3 SDRAM高速访存控制器优化与实现

针对高速视频图像在跨时钟域数据交互中存在的帧交错及DDR3 SDRAM带宽利用率较低的问题,提出一种新的DDR3 SDRAM访存控制方法,实现多路视频数据快速、高效访存。以Kintex⁃7 FPGA为控制核心,在VIVADO MIG IP核基础上,实现读写位宽比为10∶1的异步FIFO,并结合RAM构建读写缓存控制模块,提高DDR3 SDRAM带宽利用率。设计不完全乒乓操作,并采用分区缓存确保帧数据完整。对8路分辨率为1920×1080的RGB888视频图像数据进行并行读、写操作。实验结果表明,该系统能有效实现8路高速视频数据的访存,帧完整,系统的有效带宽利用率可达74.69%,图像帧率可达48 Hz。满足了高分辨率实时图像显示要求,克服了帧交错问题,提高了DDR3 SDRAM的有效带宽利用率,具有较强的可移植性,为进一步实现多路视频数据协同处理提供了参考。

基于FPGA和DDR3 SDRAM的高精度脉冲发生器设计与实现

文章介绍了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)和第三代双倍速率同步动态随机存储器(third generation of double-data-rate synchronous dynamic random-access memory,DDR3 SDRAM)的1 ns精度脉冲发生器的实现方案。该设计在提高精度和增加指令存储空间的同时,兼顾了2 ns精度脉冲发生器多通道、可编程、可与外部时钟同步等特点。最后,通过金刚石中的氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)电子自旋拉比振荡实验验证了1 ns精度脉冲发生器相对于2 ns精度脉冲发生器的优越性。

基于FPGA的DDR3 SDRAM控制器设计及实现

文章基于Verilog语言设计并实现了一款基于高云FPGA芯片的DDR3 SDRAM控制器系统。本设计以GW2A55作为核心,参照JESD79-3F工业标准定义的DDR3 SDRAM时序操作、状态转换、接口定义等规范,实现了控制器的设计。设计主要分为控制层和物理传输层两个逻辑层级。通过综合验证本设计数据传输接口的速率可达到800Mhz,高负载运行下错误数据校准率为100%,芯片逻辑资源占用率低于6.5%,因此能够满足用户对高速数据传输以及可靠性和低资源占用的要求,同时具备同家族芯片可移植性强的优势,并给出了系统功能仿真的验证结果。

基于FPGA的DDR SDRAM控制器设计与实现

随着DDR SDRAM的广泛应用,为满足不同平台下的访存需求,文章设计并实现了一种基于FPGA的DDRSDRAM控制器,通过分级流水结构提高了系统性能,并通过参数的在线配置满足不同内存颗粒的参数需求,保证了控制器的灵活性和可扩展性。

基于FPGA的DDR3 SDRAM控制器的设计与优化

为解决超高速采集系统中的数据缓存问题,文中基于Xilinx Kintex-7 FPGA MIG_v1.9 IP核进行了DDR3SDRAM控制器的编写,分析并提出了提高带宽利用率的方法。最终将其进行类FIFO接口的封装,屏蔽掉了DDR3 IP核复杂的用户接口,为DDR3数据流缓存的实现提供便利。系统测试表明,该设计满足大容量数据缓存要求,并具有较强的可移植性。

一种基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计

对DDR SDRAM的基本工作特性以及时序进行了分析与研究,基于FPGA提出了一种通用的DDRSDRAM控制器设计方案。在Modelsim上通过了软件功能仿真,并在FPGA芯片上完成了硬件验证。结果表明,该控制器能够较好地完成DDR SDRAM的读写控制,具有读写效率较高、接口电路简单的特点。

DDR SDRAM与FPGA的高速接口设计

双倍数据率同步动态随机存储器(DDR SDRAM)以其大容量、高速率和良好的兼容性在许多领域得到了相当广泛的应用。本文对DDR SDRAM的工作原理、控制器的结构、接口和时序进行了介绍和分析。利用IP核设计了存储控制器,实现了DDR SDRAM与FPGA的高速接口。通过软件仿真和硬件实验测试,证明了本设计的正确性和可行性。

基于FPGA的DDR SDRAM测试平台设计

DDR SDRAM是FPGA板卡中的重要组成部分,其可靠性与带宽决定了设备能否正常工作;为了测试DDR SDRAM的性能是否符合预期,开发了一种基于FPGA的DDR SDRAM测试平台,平台包含一个基于DDR SDRAM控制器的测试器IP核,具有数据校验、带宽测量的功能;编写了控制测试器IP核的TCL脚本,用于配置测试参数、控制测试流程与读取测试结果;在Python语言下使用PyQt5开发库设计了图形界面程序,能够根据用户操作生成并执行对应的TCL脚本;最终实现了一个操作简单、测试流程可配置、自动输出测试结果的DDR SDRAM测试平台;测试结果表明,测试平台能够正确地进行DDR SDRAM测试并输出统计结果;对比MIG的示例工程,测试平台额外增加了带宽测试、结果统计、循环测试等功能,且使用的FPGA资源下降了30%,测试用时缩短了70%以上。