学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

DDR2 SDRAM控制器的研究与实现

作　者: 李圣
导　师: 蔡觉平
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: DDR2 SDRAM 控制器
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 233次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


存储器作为计算机中一个重要的部分,对计算机的整体性能起着关键性的作用。随着存储器频率的提高,对控制器的要求也是越来越高。在对DDR2 SDRAM的操作中涉及了很多时间参数,操作复杂。因此,怎样有效、稳定、快速地对DDR2 SDRAM进行读取便成了一个热门而有意义的研究方向。本文的目的在于实现一个可移植的DDR2 SDRAM控制器,提供基本的读取功能。在通过对DDR2 SDRAM控制器进行深入的研究后,本文采用了自上而下的设计方法,用Verilog语言对其进行实现,并用Modelsim软件进行功能测试仿真。然后在本实验室自主开发的多内核验证平台——Altera StratixII EP2S180F1020开发板上用QuartusII软件进行后仿时序验证,并使用Quartus II软件搭建一个可以进行读取验证的验证平台。在设计过程中按功能区分将控制器分为大的三个模块,分别为控制模块、数据通道模块、I/O模块。这三个模块又会因为各自具体的任务而再进行下一步模块的划分,譬如,控制模块又将其拆分为初始化模块和读写执行模块。这样经过一级一级的拆分和模块化后,对于结构上来说,可以做到一目了然,并且也有利于代码的实现和调试。对于设计中的关键技术,譬如在数据通道的结构上采用了异步时钟FIFO解决内部时钟和外部时钟的匹配问题,并且还起到了数据缓冲和数据整合的作用。在I/O模块的接口设计上,相对于传统的使用倍频时钟来实现数据在上升沿和下降沿分别进行传输,这里采用了单倍时钟来实现。在设计实现的过程中会对每个模块所采用的实现方法做一一详解,通过结构图和伪代码的讲解使读者能够对设计方式和方法一目了然。在控制器设计完成后,针对控制器使用Verilog编写相应的测试向量。在用Modelsim进行功能测试仿真中,使用了由Micron公司提供的DDR2 SDRAM模型。通过仿真,能够正确实现各种读写,自动刷新等一系列功能。并在Quartus II软件上进行后仿,在200MHz时钟频率下,通过了各种时序验证。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 研究背景及其意义  10
  1.2 DDR2 SDRAM的特点和区别  10-12
  1.3 本工作的内容和意义  12-14
    1.3.1 研究内容  12-13
    1.3.2 本工作的研究意义  13
    1.3.3 论文结构  13-14
第二章 DDR2 SDRAM结构及基本操作  14-28
  2.1 DDR2 SDRAM的基本结构及外部引脚结构  14-17
    2.1.1 DDR2 SDRAM基本结构  14-15
    2.1.2 DDR2 SDRAM外部管脚介绍  15-16
    2.1.3 DDR2 SDRAM的读写操作原理  16-17
  2.2 初始化过程  17-21
    2.2.1 初始化过程  17-18
    2.2.2 DDR2 SDRAM控制器状态转移  18-20
    2.2.3 模式寄存器  20
    2.2.4 扩展模式寄存器  20-21
  2.3 各种基本指令  21-23
    2.3.1 预充电命令  21
    2.3.2 自动刷新命令  21-22
    2.3.3 激活命令  22
    2.3.4 读命令  22
    2.3.5 写命令  22-23
    2.3.6 Nop命令  23
  2.4 读写时序  23-28
    2.4.1 DDR2 SDRAM的读操作  23-24
    2.4.2 DDR2 SDRAM的写操作  24
    2.4.3 连续式突发读写  24-28
第三章 基于Verilog语言DDR2 SDRAM控制器的实现  28-44
  3.1 硬件描述语言简介  28
  3.2 DDR2 SDRAM控制器的系统设计  28-30
    3.2.1 控制器的模块划分  28-29
    3.2.2 三大主要模块之间的关系  29-30
  3.3 控制模块的实现  30-37
    3.3.1 初始化模块  31-35
    3.3.2 读写执行模块  35-36
    3.3.3 输出命令的实现  36-37
  3.4 数据通道模块  37-40
    3.4.1 写通道  37-38
    3.4.2 读通道  38-40
  3.5 I/O模块  40-44
    3.5.1 写接口设计  41-42
    3.5.2 读接口设计  42-44
第四章 DDR2 SDRAM控制器的测试与验证  44-60
  4.1 功能前仿验证  44-55
    4.1.1 验证平台的搭建  44-47
    4.1.2 基于Modelsim软件的功能验证  47-55
  4.2 基于QuartusII软件的FPGA验证  55-60
    4.2.1 设计文件的输入  56-57
    4.2.2 设计约束的输入  57
    4.2.3 综合  57-60
第五章 总结与展望  60-62
  5.1 总结  60
  5.2 不足和展望  60-62
致谢  62-64
参考文献  64-66
读者在读期间的成果  66-67

相似论文

  1. CMOS星敏感器图像采集系统研究,V448.2
  2. 汽车发动机怠速控制中的鲁棒控制方法研究,U464
  3. 船用舵机电液伺服单元单神经元PID控制,U666.152
  4. PCI-E总线高速数据采集回放模块研制,TP274.2
  5. 基于NIOS II的导弹伺服控制器的研制,TP273
  6. 基于DSP的VXI总线通用接口板研制,TP274
  7. 陀螺稳定平台伺服控制系统研究,TJ765
  8. 水上交通安全保障系统的关键技术研究,U698
  9. 发电机励磁系统的抗饱和控制研究,TM301.2
  10. 系统控制理论及其在水下机器人系统中的应用研究,TP13
  11. 基于Nios Ⅱ的GPS信息接收系统设计,TN967.1
  12. 基于控制方法的粒子群算法改进及应用研究,TP301.6
  13. 智能家居系统的研究与设计,TP273.5
  14. 基于辅控多网络的电厂脱硫系统应用及实现,TP311.52
  15. 电渣炉过程控制系统的设计及优化控制,TP273
  16. 太阳能集热洗浴控制系统的设计及其故障检测,TP273
  17. 开放式精密激光切割数控系统研究,TG485
  18. 基于MVC架构的电子商务平台的设计与实现,TP311.52
  19. 基于CAN总线的比例流量阀控制器的电路设计及仿真,TP273.5
  20. 低功耗、多主接口、多图层的液晶控制器设计,TN873.93
  21. 双控制器磁盘阵列数据同步通道中的高速传输技术研究,TP333.35

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 存贮器
© 2012 www.xueweilunwen.com