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【至(zhì)簡設計(jì)案(àn)例系(xì)列】基于(yú)FPGA的(de)SDRAM控制器設計(jì)(三(sān))读(dú)写

發(fà)布(bù)时(shí)間(jiān):2020-03-18   作者(zhě):admin 浏覽量(liàng):

本(běn)文(wén)为(wèi)明(míng)德揚原創及(jí)录(lù)用(yòng)文(wén)章(zhāng),轉(zhuǎn)载請注明(míng)出(chū)处!


SDRAM控制器設計(jì)的(de)主(zhǔ)要(yào)功能(néng)是(shì)能(néng)对(duì)SDRAM進(jìn)行读(dú)写操作,本(běn)工程实現(xiàn)了(le)SDRAM的(de)初始化(huà)、自(zì)動(dòng)刷新、读(dú)、写等功能(néng)。


初始化(huà)功能(néng)和(hé)刷新功能(néng)在(zài)前(qián)一(yī)章(zhāng)的(de)分(fēn)享中(zhōng)已經(jīng)進(jìn)行了(le)比較詳细(xì)的(de)描述,感(gǎn)興趣的(de)同(tóng)学可(kě)以(yǐ)搜索学習下(xià),这(zhè)里(lǐ)不(bù)再贅述。今天(tiān)我(wǒ)们(men)主(zhǔ)要(yào)讨論SDRAM读(dú)写的(de)功能(néng)以(yǐ)及(jí)实現(xiàn)。


一(yī)、原理功能(néng)


1、读(dú)写突發(fà)模式



在(zài)初始化(huà)里(lǐ)的(de)模式寄存器配置中(zhōng)我(wǒ)们(men)将读(dú)写的(de)突發(fà)长度(dù)(BL)設置为(wèi)4,列選通(tòng)潛伏期(qī)(CL)設为(wèi)3,突發(fà)類(lèi)型为(wèi)順序模式(每一(yī)次(cì)突發(fà)只(zhī)給(gěi)出(chū)起始地(dì)址即可(kě))。对(duì)于(yú)預充電(diàn)選擇(Auto Precharge)自(zì)動(dòng)預充電(diàn),即外(wài)部(bù)不(bù)需要(yào)發(fà)送預充電(diàn)命令


2、读(dú)、写时(shí)序图(tú)


null

                                                图(tú)表(biǎo)1写时(shí)序图(tú)

null

                                                      图(tú)表(biǎo)2读(dú)时(shí)序图(tú)

3、时(shí)序图(tú)解(jiě)读(dú)

由(yóu)时(shí)序图(tú)可(kě)知,读(dú)写模块(kuài)采用(yòng)線(xiàn)性(xìng)序列機(jī)設計(jì)比較簡單。在(zài)每次(cì)读(dú)写突發(fà)之前(qián)都需要(yào)發(fà)送ACTIVE命令,同(tóng)时(shí)給(gěi)出(chū)bank地(dì)址和(hé)row地(dì)址,2拍後(hòu)發(fà)出(chū)读(dú)或(huò)写命令,同(tóng)时(shí)将A10拉高(gāo)并給(gěi)出(chū)col地(dì)址。对(duì)于(yú)写操作沒(méi)有(yǒu)潛伏期(qī),由(yóu)于(yú)DQ是(shì)双(shuāng)向(xiàng)端口(kǒu),所(suǒ)以(yǐ)需要(yào)一(yī)个(gè)三(sān)态門(mén)控制DQ總(zǒng)線(xiàn)方(fāng)向(xiàng),當写操作时(shí)为(wèi)輸出(chū)方(fāng)向(xiàng),读(dú)操作时(shí)为(wèi)輸入(rù)方(fāng)向(xiàng)。对(duì)于(yú)读(dú)操作,發(fà)出(chū)读(dú)命令後(hòu)会(huì)有(yǒu)CL拍的(de)潛伏期(qī),本(běn)实验(yàn)里(lǐ)CL=3,即發(fà)出(chū)读(dú)命令後(hòu)3拍,數據(jù)才会(huì)出(chū)現(xiàn)在(zài)DQ總(zǒng)線(xiàn)上(shàng)。


二(èr)、FPGA实現(xiàn)


1、模块(kuài)架構


null

注:信(xìn)号(hào)方(fāng)向(xiàng)請看(kàn)箭头(tóu)


2、模块(kuài)架構解(jiě)读(dú)


要(yào)完整实現(xiàn)SDRAM控制器必須要(yào)完成(chéng)初始化(huà),刷新,读(dú)写这(zhè)四(sì)部(bù)分(fēn)功能(néng)。所(suǒ)以(yǐ)模块(kuài)劃(huà)分(fēn)大體(tǐ)依照次(cì)为(wèi)指導。由(yóu)于(yú)SDRAM控制器工作时(shí)鐘(zhōng)为(wèi)100MHz,且要(yào)輸出(chū)一(yī)个(gè)頻率相同(tóng)相位相差180°的(de)时(shí)鐘(zhōng)給(gěi)SDRAM,所(suǒ)以(yǐ)要(yào)有(yǒu)一(yī)个(gè)鎖相环(huán)模块(kuài)。刷新需要(yào)計(jì)时(shí)刷新間(jiān)隔,所(suǒ)以(yǐ)要(yào)加入(rù)一(yī)个(gè)刷新定(dìng)时(shí)器模块(kuài),由(yóu)于(yú)初始化(huà),刷新,读(dú),写等模块(kuài)都要(yào)輸出(chū)sdr_cke,sdr_cs_n,sdr_cas_n,sdr_ras_n,sdr_we_n,sdr_ba,sdr_a等信(xìn)号(hào)到(dào)SDRAM,所(suǒ)以(yǐ)需要(yào)一(yī)个(gè)選擇模块(kuài)。将sdr_cke,sdr_cs_n,sdr_cas_n,sdr_ras_n,sdr_we_n,sdr_ba,sdr_a等信(xìn)号(hào)組合成(chéng)bus信(xìn)号(hào)輸入(rù)到(dào)選擇模块(kuài)。


新加入(rù)的(de)信(xìn)号(hào)说(shuō)明(míng),其他(tā)信(xìn)号(hào)在(zài)前(qián)两(liǎng)篇(piān)中(zhōng)已經(jīng)詳细(xì)说(shuō)明(míng),读(dú)者(zhě)可(kě)以(yǐ)參考。


信(xìn)号(hào)

功能(néng)

说(shuō)明(míng)

頂层



local_data

写突發(fà)數據(jù)輸入(rù)

外(wài)部(bù)輸入(rù)

local_addr

地(dì)址總(zǒng)線(xiàn)

外(wài)部(bù)輸入(rù)

local_q

读(dú)突發(fà)數據(jù)輸出(chū)

輸出(chū)

local_wrreq

写請求

外(wài)部(bù)輸入(rù)

local_rdreq

读(dú)請求

外(wài)部(bù)輸入(rù)

local_reday

可(kě)以(yǐ)進(jìn)行读(dú)写操作信(xìn)号(hào)

輸出(chū)

local_rdata_vaild

輸出(chū)數據(jù)有(yǒu)效信(xìn)号(hào)

輸出(chū)

写模块(kuài)



wr_en

写使能(néng)

仲裁模块(kuài)輸出(chū)到(dào)写模块(kuài)

wr_done

写完成(chéng)

写模块(kuài)輸出(chū)到(dào)仲裁模块(kuài)

wr_bus

写操作總(zǒng)線(xiàn)

写模块(kuài)輸出(chū)到(dào)選擇模块(kuài)

sdr_dq

SDRAM數據(jù)總(zǒng)線(xiàn)

双(shuāng)向(xiàng)端口(kǒu),对(duì)于(yú)写模块(kuài)是(shì)輸出(chū),读(dú)模块(kuài)是(shì)輸入(rù)

读(dú)模块(kuài)



rd_bus

读(dú)操作總(zǒng)線(xiàn)

读(dú)模块(kuài)輸出(chū)到(dào)選擇模块(kuài)

rd_en

读(dú)使能(néng)

仲裁模块(kuài)輸出(chū)到(dào)读(dú)模块(kuài)

rd_done

读(dú)完成(chéng)

读(dú)模块(kuài)輸出(chū)到(dào)仲裁模块(kuài)


新加入(rù)了(le)写模块(kuài)和(hé)读(dú)模块(kuài)。


写模块(kuài)主(zhǔ)要(yào)是(shì)完成(chéng)一(yī)次(cì)写突發(fà)操作,将local_data信(xìn)号(hào)写入(rù)到(dào)SDRAM中(zhōng)的(de)指定(dìng)地(dì)址local_addr中(zhōng)。local_addr主(zhǔ)要(yào)由(yóu)bank地(dì)址,行地(dì)址和(hé)列地(dì)址組合而(ér)成(chéng)。在(zài)读(dú)和(hé)写模块(kuài)代(dài)碼中(zhōng)均有(yǒu)體(tǐ)現(xiàn),可(kě)以(yǐ)參考。


读(dú)模块(kuài)主(zhǔ)要(yào)完成(chéng)一(yī)次(cì)读(dú)突發(fà)操作,将SDRAM中(zhōng)指定(dìng)的(de)地(dì)址中(zhōng)的(de)數據(jù)读(dú)出(chū)来(lái),并賦值給(gěi)local_q信(xìn)号(hào)。


由(yóu)于(yú)加入(rù)了(le)写模块(kuài)和(hé)读(dú)模块(kuài),所(suǒ)以(yǐ)仲裁模块(kuài)也(yě)要(yào)做出(chū)相應(yìng)的(de)修改,當收(shōu)到(dào)刷新請求时(shí),即rt_flag信(xìn)号(hào)後(hòu),在(zài)結束(shù)本(běn)次(cì)读(dú)突發(fà)或(huò)者(zhě)写突發(fà)後(hòu),拉高(gāo)刷新使能(néng)(ref_en)信(xìn)号(hào),當收(shōu)到(dào)写請求且沒(méi)有(yǒu)刷新請求时(shí),拉高(gāo)写使能(néng)(wr_en)信(xìn)号(hào),當收(shōu)到(dào)读(dú)請求且沒(méi)有(yǒu)刷新請求和(hé)写請求时(shí),拉高(gāo)读(dú)使能(néng)(rd_en)信(xìn)号(hào)。


3、頂层模块(kuài)參考代(dài)碼


module sdram_top(

   clk   ,

   sys_rst_n ,

   //其他(tā)信(xìn)号(hào),舉例dout

   local_addr,

   local_data,

   local_q,

   local_rdreq,

   local_wrreq,

   local_ready,

   local_rdata_valid,

   init_done,

   sdr_cke,

   sdr_cs_n,

   sdr_ras_n,

   sdr_cas_n,

   sdr_we_n,

   sdr_ba,

   sdr_a,

   sdr_dq,

   sdr_dqm,

   sdr_clk

   );

   

   input clk;

   input sys_rst_n;

   input [24:0] local_addr;

   input [63:0] local_data;

   output [63:0] local_q;

   input local_rdreq;

   input local_wrreq;

   output local_ready;

   output local_rdata_valid;

   output init_done;

   output sdr_cke;

   output sdr_cs_n;

   output sdr_ras_n;

   output sdr_cas_n;

   output sdr_we_n;

   output [1:0] sdr_ba;

   output [12:0] sdr_a;

   inout [15:0] sdr_dq;

   output [1:0] sdr_dqm;

   output sdr_clk;

   

   wire phy_clk;

   wire rst_n;

   wire rt_flag;

   wire rt_clear;

   wire rt_en;

   wire ref_en;

   wire ref_done;

   wire wr_done;

   wire wr_en;

   wire rd_en;

   wire rd_done;

   wire [1:0] sel_sm;

   wire [19:0] sdr_bus;

   wire [19:0] init_bus;

   wire [19:0] ref_bus;

   wire [19:0] wr_bus;

   wire [19:0] rd_bus;

   

   assign {sdr_cke, sdr_cs_n, sdr_ras_n, sdr_cas_n, sdr_we_n, sdr_ba, sdr_a} = sdr_bus;

   assign sdr_dqm = 2'b00;

       

   sdram_init sdram_init_inst(

       .clk           (phy_clk)       ,

       .rst_n         (rst_n)       ,

       //其他(tā)信(xìn)号(hào),舉例dout

       .init_done     (init_done)       ,

       .init_bus      (init_bus)

   );

   

   arbitrate arbitrate_inst(

       .clk(phy_clk),

       .rst_n(rst_n),

       .rt_flag(rt_flag),

       .rt_en(rt_en),

       .rt_clear(rt_clear),

       .ref_done(ref_done),

       .ref_en(ref_en),

       .init_done(init_done),

       .sel_sm(sel_sm),

      .local_rdata_valid(local_rdata_valid),

       .local_ready(local_ready),

       .local_wrreq(local_wrreq),

       .local_rdreq(local_rdreq),

       .wr_done(wr_done),

       .wr_en(wr_en),

       .rd_en(rd_en),

       .rd_done(rd_done)

   );

   

   ref_timer ref_timer_inst(

       .clk(phy_clk),

       .rst_n(rst_n),

       .rt_en(rt_en),

       .rt_clear(rt_clear),

       .rt_flag(rt_flag)

   );

   

   sdram_ref sdram_ref_inst(

       .clk(phy_clk),

       .rst_n(rst_n),

       .ref_en(ref_en),

       .ref_done(ref_done),

       .ref_bus(ref_bus)

   );

   

   sdram_write sdram_write_inst(

       .clk(phy_clk),

       .rst_n(rst_n),

       .wr_en(wr_en),

       .wr_done(wr_done),

       .wr_bus(wr_bus),

       .sdr_dq(sdr_dq),

       .local_data(local_data),

       .local_addr(local_addr)

   );

   

   sdram_read sdram_read_inst(

       .clk(phy_clk),

       .rst_n(rst_n),

       .rd_en(rd_en),

       .rd_done(rd_done),

       .rd_bus(rd_bus),

       .sdr_dq(sdr_dq),

       .local_q(local_q),

       .local_addr(local_addr)

   );

   

   sdram_mux sdram_mux_inst(

       .clk(phy_clk),

       .rst_n(rst_n),

       .init_bus(init_bus),

       .ref_bus(ref_bus),

       .wr_bus(wr_bus),

       .rd_bus(rd_bus),

       .sdr_bus(sdr_bus),

       .sel_sm(sel_sm)

   );

   

   my_pll PLL(

       .areset    (~sys_rst_n)        ,

       .inclk0    (clk)               ,

       .c0        (phy_clk)           ,

       .c1        (sdr_clk)           ,

       .locked    (rst_n)

   );


endmodule


4、模块(kuài)功能(néng)


PLL模块(kuài),初始化(huà)模块(kuài),刷新模块(kuài)在(zài)前(qián)面(miàn)两(liǎng)篇(piān)文(wén)章(zhāng)中(zhōng)已經(jīng)讨論过(guò),这(zhè)里(lǐ)不(bù)再描述。


(1)写模块(kuài)


主(zhǔ)要(yào)完成(chéng)写突發(fà),采用(yòng)線(xiàn)性(xìng)序列機(jī)設計(jì),當檢测到(dào)wr_en为(wèi)高(gāo)電(diàn)平时(shí),計(jì)數器開(kāi)始計(jì)时(shí),并發(fà)出(chū)開(kāi)ACT命令,并将row地(dì)址賦值給(gěi)sdr_a。两(liǎng)拍之後(hòu),發(fà)出(chū)写命令,并将A10拉高(gāo),然後(hòu)開(kāi)始将數據(jù)賦值給(gěi)sdr_dq信(xìn)号(hào)。然後(hòu)計(jì)數到(dào)8-1时(shí)将写完成(chéng)信(xìn)号(hào)wr_done拉高(gāo)。


可(kě)以(yǐ)对(duì)照时(shí)序图(tú)閱读(dú)代(dài)碼,其代(dài)碼如(rú)下(xià):


module sdram_write(clk, rst_n, wr_en, wr_done, wr_bus, sdr_dq, local_data, local_addr);


   input clk;

   input rst_n;

   input wr_en;

   output reg wr_done;

   output [19:0] wr_bus;

   inout [15:0] sdr_dq;

   input [63:0] local_data;

   input [24:0] local_addr;

   

   parameter CNT_MAX = 8;

   parameter NOP = 4'b0111;

   parameter ACT = 4'b0011;

   parameter WR  = 4'b0100;

   

   reg [3:0] cnt;

   reg [3:0] sdr_cmd;

   reg [1:0] sdr_ba;

   reg [12:0] sdr_a;

   reg [15:0] temp;

   reg out_en;

   

   wire [9:0] col;

   wire [12:0] row;

   wire [1:0] ba;

   wire sdr_cke;

   wire add_cnt;

   wire end_cnt;

   

   assign {ba, row, col} = local_addr;

   assign sdr_dq = out_en ? temp : 16'dz;

   assign sdr_cke = 1'b1;

   assign wr_bus = {sdr_cke, sdr_cmd, sdr_ba, sdr_a};

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           cnt <= 0;

       end

       else if(add_cnt)begin

           if(end_cnt)

               cnt <= 0;

           else

               cnt <= cnt + 1;

       end

   end


   assign add_cnt = wr_en;      

   assign end_cnt = add_cnt && cnt==CNT_MAX - 1 ;


   always @ (posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           sdr_cmd <= NOP;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 1 - 1)begin

           sdr_cmd <= ACT;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 3 - 1)begin

           sdr_cmd <= WR;

       end

       else begin

           sdr_cmd <= NOP;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           sdr_ba <= 2'd0;

       end

       else begin

           sdr_ba <= ba;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           sdr_a <= 13'd0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 1 - 1)begin

           sdr_a <= row;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 3 - 1)begin

           sdr_a <= {2'd0, 1'b1, col};

       end

       else begin

           sdr_a <= 13'd0;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           temp <= 16'd0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 4 - 1)begin

           temp <= local_data[15:0];

       end

       else if(add_cnt && cnt == 5 - 1)begin

           temp <= local_data[31:16];

       end

       else if(add_cnt && cnt == 6 - 1)begin

           temp <= local_data[47:32];

       end

       else if(add_cnt && cnt == 7 - 1)begin

           temp <= local_data[63:48];

       end

       else begin

           temp <= 16'd0;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           out_en <= 1'b0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 4 - 1)begin

           out_en <= 1'b1;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 8 - 1)begin

           out_en <= 1'b0;

       end

       else begin

           out_en <= out_en;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           wr_done <= 1'b0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 1 - 1)begin

           wr_done <= 1'b0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 8 - 1)begin

           wr_done <= 1'b1;

       end

       else begin

           wr_done <= wr_done;

       end

   end


endmodule


(2)读(dú)模块(kuài)


读(dú)模块(kuài)主(zhǔ)要(yào)完成(chéng)读(dú)突發(fà),对(duì)于(yú)读(dú)模块(kuài)来(lái)说(shuō),sdr_dq信(xìn)号(hào)是(shì)輸入(rù)信(xìn)号(hào),且不(bù)是(shì)同(tóng)一(yī)时(shí)鐘(zhōng)域信(xìn)号(hào),所(suǒ)以(yǐ)要(yào)加两(liǎng)級同(tóng)步寄存器。當檢测到(dào)读(dú)使能(néng)rd_en为(wèi)高(gāo)时(shí),計(jì)數器開(kāi)始計(jì)數,并發(fà)出(chū)ACT命令,同(tóng)时(shí)給(gěi)出(chū)row地(dì)址,两(liǎng)拍之後(hòu)發(fà)出(chū)读(dú)命令,并将A10拉高(gāo),由(yóu)于(yú)加入(rù)了(le)两(liǎng)級同(tóng)步寄存器且读(dú)潛伏期(qī)为(wèi)3,所(suǒ)以(yǐ)5拍之後(hòu)才可(kě)以(yǐ)采集數據(jù),即計(jì)數到(dào)9-1时(shí)采集數據(jù),4拍之後(hòu)數據(jù)采集完成(chéng),下(xià)一(yī)拍将读(dú)完成(chéng)信(xìn)号(hào)rd_done拉高(gāo)。


可(kě)以(yǐ)对(duì)照时(shí)序图(tú)閱读(dú)代(dài)碼,代(dài)碼如(rú)下(xià)


module sdram_read(clk, rst_n, rd_en, rd_done, rd_bus, sdr_dq, local_q, local_addr);


   input clk;

   input rst_n;

   input rd_en;

   output reg rd_done;

   output [19:0] rd_bus;

   input [15:0] sdr_dq;

   output reg [63:0] local_q;

   input [24:0] local_addr;

   

   parameter CNT_MAX = 14;

   parameter NOP = 4'b0111;

   parameter ACT = 4'b0011;

   parameter RD  = 4'b0101;



   reg [3:0] cnt;

   reg [3:0] sdr_cmd;

   reg [1:0] sdr_ba;

   reg [12:0] sdr_a;

   reg [15:0] temp0, temp1;

   

   wire [9:0] col;

   wire [12:0] row;

   wire [1:0] ba;

   wire sdr_cke;

   wire add_cnt;

   wire end_cnt;

   

   assign {ba, row, col} = local_addr;

   assign sdr_cke = 1'b1;

   assign rd_bus = {sdr_cke, sdr_cmd, sdr_ba, sdr_a};

   

   always @(posedge clk)begin

       temp0 <= sdr_dq;

       temp1 <= temp0;

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           cnt <= 0;

       end

       else if(add_cnt)begin

           if(end_cnt)

               cnt <= 0;

           else

               cnt <= cnt + 1;

       end

   end


   assign add_cnt = rd_en;      

   assign end_cnt = add_cnt && cnt==CNT_MAX - 1 ;

   

   always @ (posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           sdr_cmd <= NOP;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 1 - 1)begin

           sdr_cmd <= ACT;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 3 - 1)begin

           sdr_cmd <= RD;

       end

       else begin

           sdr_cmd <= NOP;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           sdr_ba <= 2'd0;

       end

       else begin

           sdr_ba <= ba;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           sdr_a <= 13'd0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 1 - 1)begin

           sdr_a <= row;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 3 - 1)begin

           sdr_a <= {2'd0, 1'b1, col};

       end

       else begin

           sdr_a <= 13'd0;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           local_q <= 64'd0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 9 - 1)begin

           local_q[15:0] <= temp1;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 10 - 1)begin

           local_q[31:16] <= temp1;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 11 - 1)begin

           local_q[47:32] <= temp1;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 12 - 1)begin

           local_q[63:48] <= temp1;

       end

       else begin

           local_q <= local_q;

       end

   end

   

   always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

       if(!rst_n)begin

           rd_done <= 1'b0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 1 - 1)begin

           rd_done <= 1'b0;

       end

       else if(add_cnt && cnt == 13 - 1)begin

           rd_done <= 1'b1;

       end

       else begin

           rd_done <= rd_done;

       end

   end


endmodule


(3)仲裁模块(kuài)


由(yóu)于(yú)加入(rù)了(le)写模块(kuài)和(hé)读(dú)模块(kuài),所(suǒ)以(yǐ)仲裁模块(kuài)也(yě)要(yào)做出(chū)相應(yìng)的(de)修改,當收(shōu)到(dào)刷新請求时(shí),即rt_flag信(xìn)号(hào)後(hòu),在(zài)結束(shù)本(běn)次(cì)读(dú)突發(fà)或(huò)者(zhě)写突發(fà)後(hòu),拉高(gāo)刷新使能(néng)(ref_en)信(xìn)号(hào),當收(shōu)到(dào)写請求且沒(méi)有(yǒu)刷新請求时(shí),拉高(gāo)写使能(néng)(wr_en)信(xìn)号(hào),當收(shōu)到(dào)读(dú)請求且沒(méi)有(yǒu)刷新請求和(hé)写請求时(shí),拉高(gāo)读(dú)使能(néng)(rd_en)信(xìn)号(hào)。


主(zhǔ)要(yào)代(dài)碼如(rú)下(xià):


module arbitrate(clk, rst_n, rt_flag, rt_en, rt_clear, ref_done,ref_en, init_done, sel_sm, local_rdata_valid,

         local_ready,local_wrreq, local_rdreq, wr_done, wr_en, rd_en, rd_done);

 

         input clk, rst_n;

         input rt_flag;

         output reg rt_en,rt_clear;

         input ref_done;

         output reg ref_en;

         input init_done;

         output reg [1:0]sel_sm;

         output reglocal_rdata_valid;

         output reglocal_ready;

         input local_wrreq,local_rdreq;

         input wr_done;

         output reg wr_en;

         output reg rd_en;

         input rd_done;

        

         localparam SM_INIT =2'd0;

         localparam SM_REF  = 2'd1;

         localparam SM_WR   = 2'd2;

         localparam SM_RD   = 2'd3;

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            rt_en<= 0;

                   end

                   elseif(init_done)begin

                            rt_en<= 1;

                   end

                   else begin

                            rt_en<= rt_en;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            rt_clear<= 0;

                   end

                   elseif(ref_en)begin

                            rt_clear<= 1;

                   end

                   elseif(ref_done)begin

                            rt_clear<= 0;

                   end

                   else begin

                            rt_clear<= rt_clear;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            ref_en<= 0;

                   end

                   elseif(rt_flag)begin

                            ref_en<= 1;

                   end

                   elseif(ref_done)begin

                            ref_en<= 0;

                   end

                   else begin

                            ref_en<= ref_en;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            sel_sm<= SM_INIT;

                   end

                   elseif(!init_done)begin

                            sel_sm<= SM_INIT;

                   end

                   elseif(rt_flag)begin

                            sel_sm<= SM_REF;

                   end

                   elseif(local_wrreq && !rt_flag)begin

                            sel_sm<= SM_WR;

                   end

                   elseif(local_rdreq && !rt_flag)begin

                            sel_sm<= SM_RD;

                   end

                   else begin

                            sel_sm<= sel_sm;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            wr_en<= 0;

                   end

                   elseif(local_wrreq && !rt_flag)begin

                            wr_en<= 1;

                   end

                   elseif(wr_done)begin

                            wr_en<= 0;

                   end

                   else begin

                            wr_en<= wr_en;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            rd_en<= 0;

                   end

                   elseif(local_rdreq && !local_wrreq && !rt_flag)begin

                            rd_en<= 1;

                   end

                   elseif(rd_done)begin

                            rd_en<= 0;

                   end

                   else begin

                            rd_en<= rd_en;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            local_ready<= 1;

                   end

                   elseif(wr_en || rd_en)begin

                            local_ready<= 0;

                   end

                   else begin

                            local_ready<= 1;

                   end

         end

        

         always @(posedge clkor negedge rst_n)begin

                   if(!rst_n)begin

                            local_rdata_valid<= 0;

                   end

                   elseif(rd_done)begin

                            local_rdata_valid<= 1;

                   end

                   else begin

                            local_rdata_valid<= 0;

                   end

         end

 

endmodule



(5)仿真(zhēn)验(yàn)證


向(xiàng)SDRAM中(zhōng)写入(rù)64’h1122334455667788,然後(hòu)读(dú)出(chū)来(lái)。由(yóu)图(tú)可(kě)知SDRAM正(zhèng)确读(dú)出(chū)了(le)數據(jù)。(波(bō)形顯示的(de)是(shì)十(shí)六(liù)進(jìn)制,報告是(shì)十(shí)進(jìn)制)

null


null

  •   
  •   
  •   
  •  
  • FPGA教育領域第(dì)一(yī)品牌(pái)
  • 咨詢热(rè)線(xiàn):020-39002701
  • 技術(shù)交流Q群(qún):544453837
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