DDR3 SDRAM配置教程

来源：至芯

DDR3 SDRAM(Double-Data-Rate ThreeSynchronous Dynamic Random Access Memory)是DDR SDRAM的第三代产品，相较于DDR2，DDR3有更高的运行性能与更低的电压。DDR SDRAM是在SDRAM技术的基础上发展改进而来的；与SDRAM相比，DDR SDRAM的最大特点是双沿触发，即在时钟的上升沿和下降沿都能进行数据采集和发送，同样的工作时钟，DDR SDRAM的读写速度比传统的SDRAM快一倍。本次实验使用的DDR3芯片是MT41J256MM16，芯片的bank位宽为，行位宽为，列位宽为，所以它的地址大小等于，数据位宽为16bit，所以容量大小为256Mb*16bit，也就是512MB。DDR3是半双工，读写不能同时发生，掉电数据丢失。

1)点击“IP Catalog”按钮。

2)在搜索栏中输入MIG，此时出现MIG IP核，直接双击打开。

3)确认工程的信息，主要是芯片信息和编译环境的信息，如果没有问题，直接点击“Next”。

4)选择“Create Design”，在“Component Name”一栏设置该IP核的名称，这里取默认软件的名称，再往下选择控制器数量，默认为“1”即可。最后是AXI4接口，本工程使用的是Native接口，不勾选。配置完点击“Next”。

5)这一页主要是让用户选择可以兼容的芯片，本工程默认不勾选，即不需要兼容其他的FPGA芯片。配置完成点击“Next”。

6)这一页选择第一个选项“DDR3 SDRAM”，因为本实验用的就是DDR3芯片。配置完成点击“Next”。

7)配置MIG IP核。

Clock Period：DDR3芯片运行时钟周期，这个参数的范围和FPGA的芯片选型以及具体类型的速度等级有关。本实验选择1250ps，对应800MHz。注意这个时钟是由MIG IP核产生，并输出给DDR3物理芯片使用，它关系到DDR3芯片具体的运行带宽。本次实验的开发板板载了2颗DDR3芯片，数据位宽为32位，因为是双沿触发，这里带宽达到了800*32*2=51.2Gb/s。

PHY to ControllerClock Ratio：DDR3物理芯片运行时钟和MIG IP核的用户端（FPGA）的时钟之比，一般有4:1和2:1两个选项，本次实验选4:1。由于DDR芯片的运行时钟是800MHz，因此MIG IP核的用户时钟就是200MHz。当DDR3时钟选择了350MHz到最高的400MHz，比例默认只为4:1，低于350MHz才有4:1和2:1两个选项。

VCCAUX_IO：这是FPGA高性能bank（High Performancebank）的供电电压。它的设置取决于MIG控制器运行的周期/频率。当用户让控制器工作在最快频率的时候，系统会默认为2.0V。

Memory Type：DDR3存储器类型选择。本实验选择Component。

Memory Part：DDR3芯片的具体型号。本实验选择MT41J256M8XX-125，这个型号其实和实际硬件原理图上的型号是不同的，这个没关系，只要用户的DDR3芯片容量和位宽一致大部分是可以兼容的，其他的型号也是可以的。

Memory Voltage：是DDR3芯片的电压选择，本实验选1.5V。

Data Width：数据位宽选择，根据硬件原理图选择，选择32，因为是2片DDR拼接而成的。

ECC：ECC校验使能，数据位宽为72位的时候才能使用，本实验不使用它。

Data Mask：数据屏蔽管脚使能。

Number of BankMachine：Bank Machine的数量是用来对具体的每个或几个来单独控制的，选择多了控制效率就会高，相应的占用的资源也多，本实验选择4个，平均一个Bank Machine控制两个Bank。

ORDERING：该信号用来决定MIG控制器是否可以对它的指令进行重新排序，选择Normal则允许，Strict则禁止。本实验选择Normal，从而获得更高效率。

点击“Next”，如下图所示：

Input ClockPeriod：MIG IP核的系统输入时钟，该输入时钟是由FPGA内部产生的，本次实验选择的时钟频率为200MHz（5000ps）。

Read Burst Typeand Length：突发类型选择，突发类型有顺序突发和交叉突发两种，本实验选择顺序突发（Sequential），其突发长度固定为8。

Output DriverImpdance Control：输出阻抗控制。本实验选择RZQ/7。

RTT：终结电阻，可进行动态控制。本实验选择RZQ/4。

Controller ChipSelect Pin：片选管脚引出使能。本实验选择enable，表示把片选信号cs引出来，由外部控制。

BANK_ROW_COLUMN：寻址方式选择。本实验选择第二种，即BANK-ROW-COLUMN的形式，这是一种最常规的DDR3寻址方式，即要指定某个地址，先指定bank，再指定行，最后指定列，这样就确定了具体地址。一般来说这样寻址方式有利于降低功耗，但是读写性能上不如“ROW_BANK_COLUMN”。配置完成点击“Next”。

System Clock：MIG IP核输入时钟。本实验选择“Differential”，由外部晶振提供。

Referance Clock：MIG IP核参考时钟。选择“Use SystemClock”这个选项，这时候的MIG IP系统时钟同时作为了参考时钟，MIG IP核参考时钟要求是200MHz，而MIG IP核的系统时钟刚好也使用了200MHz的系统时钟。

System ResetPolarity：复位有效电平选择。本实验选择“ACTIVE HIGH”高电平有效。

Debug SignalsControl：该选项用于控制MIG IP核是否把一些调试信号引出来，它会自动添加到ILA，这些信号包括一些DDR3芯片的校准状态信息。本实验选择“OFF”，不需要让MIG IP核产生各种调试信号。

Sample DataDepth：采样深度选择。当“Debug Signals Control”选择“OFF”时，所有采样深度是不可选的。

Internal Vref：内部参考管脚，表示将某些参考管脚当成普通的输入管脚来用。由于开发板的IO资源较为紧张，因此这里需要选择“ON”，把参考管脚当做普通的输入管脚来用。

IO PowerReduction：IO管脚节省功耗设置。本实验选择“ON”，即开启。

XADCInstantiation：XADC模块例化。使用MIG IP核运行的时候需要进行温度补偿，可以直接选择XADC模块的温度数据引到MIG IP核来使用，否则需要额外提供温度数据，所以本实验选择“Enable”。

点击“Next”按钮，界面如下图所示：

上图界面是内部高性能bank端接匹配阻抗的设置，这里不去改它，默认50欧姆即可。接下来点击“Next”，界面如下图所示：

选择第一种，点击“Next”，如下图所示：

点击“Next”，如下图所示：

点击“Next”，如下图所示：

选择“Accept”，点击“Next”，如下图所示：

点击“Next”，如下图所示：

点击“Generator”，如下图所示：

选择“OOC”模式，点击“Next”，如下图所示：