【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第十章】DDR3读写实验例程

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适用于板卡型号：

紫光同创PGL22G开发平台（盘古22K）

一：盘古22K开发板（紫光同创PGL22G开发平台）简介

盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板，全面实现国产化方案，板载资源丰富，高容量、高带宽，外围接口丰富，不仅适用于高校教学，还可以用于实验项目、项目开发，一板多用，满足多方位的开发需求。

二：实验目的

MES22GP开发板上有一片Micron的DDR3（MT41K256M16 TW107：P）内存组件，拥有16bit位宽的存储空间（MT41J系列是旧的产品，目前很多型号已经停产，后续替代就是MT41K系列。硬件上的差异是MT41K支持1.35V低电压，同时也兼容1.5V电压，所以可以用MT41K直接替换相应型号的MT41J芯片）。该DDR3存储系统直接连接到了PGL22G的Bank L1及Bank L2上。PGL22G的DDR IP为硬核IP，需选择正确的IP添加（详情请查看“MES22GP开发板硬件使用手册”）。

生成DDR3 IP官方例程，实现DDR3的读写控制，了解其工作原理和用户接口。

三：DDR3控制器简介

HMIC_H IP是深圳市紫光同创电子有限公司FPGA产品中用于实现对SDRAM读写而设计的IP，通过公司Pango Design Suite套件（后文简称PDS）中IP Compiler工具（后文简称IPC）例化生成IP模块。

➢支持LPDDR、DDR2、DDR3；➢支持x8 x16 Memory Device；

➢用户接口

◼标准的AXI4总线接口

◆一组128bit的AXI4 Host Port

◆两组64bit的AXI4 Host Port

◼标准的APB总线接口

◆DDRC配置接口

➢支持可配低功耗模式：Self-Refresh和Power Down；

➢支持DDR3的最高数据速率达到1066Mbps;

➢支持DDR2的最高数据速率达到800Mbps；

➢支持LPDDR的最高数据速率达到400Mbps；

➢Burst Length 8和单Rank；HMIC_H IP系统框图如下图所示：

HMIC_H IP包括了DDR Controller、DDR PHY和PLL，用户通过AXI4接口实现数据的读写，通过APB接口可配置DDR Controller内部寄存器，PLL用于产生需要的各种时钟。

AXI4接口：HMIC_HIP提供三组AXI4HostPort：AXI4Port0(128bit)、AXI4Port1(64bit)、AXI4 Port2(64bit)。用户通过HMIC_H IP界面可以选择使能这三组AXI4Port。三组AXI4 Host Port均为标准AXI4接口。 

APB接口：HMIC_H IP提供一个APB配置接口，通过该接口，可配置DDR Controller内部寄存器。HMIC_H IP初始化完成后使能该接口。

详细的端口说明请点击IP配置界面的View Datasheet查看IP手册。

四：实验设计 

安装DDR3 IP核

PDS安装后，需手动添加DDR3 IP，操作流程如下：

（1）DDR3 IP文件：6_IP_setup_packet\DDR3\ipsl_hmic_h_v1_2.iar

（2）IP安装步骤：1_Demo_document\工具使用篇\03_IP核安装与查看用户指南 

DR3读写Example工程

1.打开PDS软件，新建工程ddr3_test，点开如下图标，打开IP Compiler；

2.选择DDR3 IP，取名，然后点击Customize；

  DDR3 IP配置说明

HMIC_H IP配置分为四个页面，分别为Step1: Basic Options，Step2: Memory Options，Step3: Interface Options，Step4: Summary，请务必按照该页面顺序配置。

Step 1: Basic Options

是IP的基本配置页面，页面如下图所示：

 

Step 2: Memory Options

是Memory参数的配置页面，页面如下图所示： 

Step 3: Interface Options

是接口参数的配置页面，页面如下图所示：

Step 4: Summary 

用于打印当前的配置信息，不需要配置参数，点击Generate可生成DDR3IP；页面如下图所示：

关闭本工程，在本工程文件内按此路径打开Example工程（也可以打开示例工程）：ddr_test\ipcore\ddr_test\pnr\trl_phy_22\ddr_test.pds

注:如果使用自己的工程，那么需要打开example工程中的引脚约束文件对以下信号修改其引脚配置，方能在烧录程序后看到正确的LED灯亮灭情况： 

五：实验现象 

下载程序，可以看到LED1常灭；LED2，LED3,LED4常亮；LED5闪烁。

上板效果：