Arria 10上进行DDR3管脚分配

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本文介绍下DDR3的管脚分配，FPGA型号:10AX027H4F34I3SG，DDR3型号：MT41J128M16JT-125，QuartusI Prime18.0
由于FPGA里对DDR的管脚分配有一定的限制，比如要求DQ,DQS,DM在一个组，地址，命令在某些bank等，所以，最好使用Quartusii 软件进行管脚自动分配，分配完成后，如果不满意，再进行细微调整。

一、先建一个工程，列化一个DDR3的IP，生成example
1.双击打开DDR3_IP进行参数设置。

2.修改列化IP名字为ddr3_ip, 单击OK按钮。
3.接着就是进行参数的配置了，我之前文章有详细列出参数配置选项注解，这里主要说下这个MEMORY运行时钟 与输入PLL的参考时钟的关系，从下图可以看到默认是memory时钟频率1066.667Mhz。输入的DDR_IP 锁相环的参考时钟是266.667M。
如果你的DDR3想跑其它的频率，比如修改为800Mhz, 那下面的PLL参考时钟就会可选择，你从下拉列表中选择一个外部的参考时钟输入，这里有多个时钟频率可供选择，为了保证性能和抖动，推荐选择频率值较大的时钟为输入。另外，有些人想不用该外部时钟，直接用FPGA内部锁相环输出一个时钟给DDR3_IP， 这种方法由于是内部PLL产生，抖动会较大，如果DDR3想跑高频率，这种方法是不推荐使用的。

4.为了简化设置，可以从下图的右下角选择你所使用的DDR3的型号，如果没有，可以选择一个相近的，apply后， 再进行修改。 这里我选择DDR3-1600K CL11128Mbx16,然后点击Apply，这样 参数就设置完成了。

5.接着点击Generate Example Design ，生成example.经过几十s等待完成example的生成，然后点击finish。 生成example 一是可以用该工程进行管脚分配，不用再重新自己建工程，二是，板子回来后，可以先用该example 进行接口测试。

6.完成example生成后，回到Quartusii 主界面，打开刚生成的example 工程， File->Open, 选择qpf格式文件 ，打开


7.接着 如果不需要指定DDR3管脚分配的bank, 那直接全编译工程即可。如果需要指定bank，则可以先综合，综合后，在Pin Planner 里设置管脚的bank，然后再全编译。一般，为了保证DDR3管脚没问题，直接全编译，用软件给的参考管脚即可。
8.下图就是全编译后，在pin planner里看到的管脚分配情况，Fitter Location 这一列就是分配的管脚，我们只需在Location 这一列 把同行的管脚Copy过来就行，另I/O Standard 这一列已经自动把管脚的电平约束好了，不需要再用tcl script进行管脚电平约束。

9.把所有的管脚在Location 列 分配好后， 再进行一次全编译，如果通过则表明DDR的管脚分配没问题。如果你是手段分配管脚，那最后也要进行全编译，只有 全编译 通过，才表明你们的DDR管脚分配没有问题。下面是分配管脚后，全编译过的管脚分配情况。

10.由于用的example工程，所有，里边还有一些DDR3管脚以外的信号，用来测试DDR3的校准以及数据读写是否OK的。如果有板子话，可以把该工程下载到板子上，然后进行测试，可以看硬件是否OK。

Tips
1.为了提高带宽，通常喜欢将多片DDR并联使用。目前A10上一个DDR3_IP，理论最多可以外接144位宽的数据总线，但实际I推荐最多使用72位宽数据线。
2.在分配DDR管脚的bank,剩下的其它管脚 可以用作通用I/O使用，只是电平必须跟DDR使用的电平一样。

3.Arria10 上用的EMI IP 不需要再运行pin_assignments .tcl脚本就进行管脚电平约束。其在全编译时会自动进行管脚电平约束。