FPGA如何同DDR3存儲器進(jìn)行接口?

　　大家好，我叫Paul Evans，是Stratix III產(chǎn)品營銷經(jīng)理。到目前為止，我已經(jīng)從事了6年的雙倍數(shù)據(jù)速率存儲器工作，今天和大家一起討論一下DDR3。DDR3的主要難題之一是它引入了數(shù)據(jù)交錯(cuò)，如屏幕上所示。

　　為了更好地進(jìn)行演示，我們將使用這里所示的Stratix III DDR3存儲器電路板。它上面有幾個(gè)高速雙倍數(shù)據(jù)速率存儲器，例如DDR2 UDIMM插槽、RLD RAM、QDR，當(dāng)然，還有DDR3 UDIMM插槽。因此，我們所要做的就是通過Quartus軟件來下載一個(gè)簡單設(shè)計(jì)，F(xiàn)PGA進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)寫入并讀回。

　　我們還采用了一些測試設(shè)備來幫助進(jìn)行演示，Nexus DDR3模塊可以插入到DDR3插槽中，使我們能夠在Techtronics邏輯分析儀上看到所有的信號。

　　下面，讓我們開始。先將模塊插入到DDR3插槽中，然后對電路板上電，并通過ByteBlaster對器件進(jìn)行編程。正如我所說的，這是Quartus軟件中的一個(gè)簡單設(shè)計(jì)，我們把它下載到電路板上，開始演示DDR3。

　　現(xiàn)在已經(jīng)下載了設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)在FPGA中，燈光開始閃爍，表明它在工作。那么，我們首先要看的是時(shí)鐘速率，它應(yīng)該是533 MHz，實(shí)現(xiàn)每秒1066 Mbits的DDR3。

　　下面，我要做的是探測FPGA背面的時(shí)鐘信號。在示波器上我們現(xiàn)在能看到533 MHz的時(shí)鐘波形。下一步，我們將檢查533 MHz信號一個(gè)DQ位的眼圖質(zhì)量，探測DIMM的背面。

　　在這里您可以看到眼圖，眼圖張開非常好，大約為900 ps。里面很干凈。眼圖質(zhì)量不錯(cuò)。

　　下面，我們繼續(xù)，看一下數(shù)據(jù)寫入，實(shí)際是到達(dá)DDR3 UDIMM的數(shù)據(jù)。對此，我們使用Nexus儀表和Techtronics邏輯分析儀，對寫入數(shù)據(jù)進(jìn)行快速采集。

　　完成這一操作后，您可以看到FPGA發(fā)送寫入的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了DDR3所需的DIMM寫調(diào)平。現(xiàn)在，我們反過來操作，看一下FPGA數(shù)據(jù)讀回?，F(xiàn)在您看到的是讀操作，因?yàn)閿?shù)據(jù)DQS邊沿對齊，而不是離開FPGA時(shí)的中心對齊。

　　最后，我們跟蹤數(shù)據(jù)由UDIMM返回至FPGA，以及SignalTap，看一下FPGA中發(fā)生了什么。我們將迅速運(yùn)行這些信號，我們看到讀有效信號，返回了正確的數(shù)據(jù)。我們之所以知道這是正確數(shù)據(jù)，是因?yàn)槌霈F(xiàn)了通過信號，而不是失效的高電平標(biāo)志。在此結(jié)束我們的DDR3 533 MHz演示。

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