目錄
基于Qsys的DDR2記憶體驅動
1、建立Qsys系統
1.1、時鐘
1.2、NIOS II
1.3、系統ID
1.4、片上RAM
1.5、JTAG調試器
1.6、DDR2控制器
1.7、連接配接
2.2、頂層代碼
2.3、引腳配置設定
2.4、NIOS程式編寫測試
基于Qsys的DDR2記憶體驅動
按照正常步驟建立Quartus工程,建立一個頂層的Verilog檔案用于調用Qsys系統。
此處有一個疑問:闆卡上的晶片型号為EP4CGX75CF23I7,但參考闆卡給的例程,發現其選用的晶片型号為EP4CGX75CF23C8,是以此程式也使用C8型号的晶片。
1、建立Qsys系統
了解DDR的基本知識,參考的是小梅哥電子的AC6102開發闆的視訊及PDF文檔教程。建立Qsys的系統參考的是小梅哥AC6102和黑金電子的AX530教程。
1.1、時鐘
設定輸入時鐘為100MHz。
![](https://img.laitimes.com/img/9ZDMuAjOiMmIsIjOiQnIsIyZuBnLzYTM5EDM0AjM0AzMwAjMwIzLc52YucWbp5GZzNmLn9Gbi1yZtl2Lc9CX6MHc0RHaiojIsJye.png)
1.2、NIOS II
選擇NIOS II/f類型的軟核,設定複位向量位址(程式代碼存放的位置)和異常向量位址(程式運作的位址),因為DDR2存儲器上電工作前需要對前幾個位址的進行反複的資料讀寫操作,用來協商一個最佳的資料傳輸速率,所有需要設定一段偏移位址,設定位址偏移的大小參考Intel官方的文檔,此處設定為0x100,同樣異常位址的偏移量為0x120。
經過實際測試,發現不額外設定那0x100的偏移量,系統照樣可以正常運作。
設定系統的Cache大小,可以使用預設大小,最下面的紅框應取消勾選,因為使用的DDR2的位寬為128bits(64bits+雙速率資料接口),是以需要“使處理器中的最高有效位址位繞過資料緩存”。
其餘的部分均采用預設設定。
1.3、系統ID
此子產品是用來給目前的Qsys系統一個唯一的編号,因為有些SOPC系統中可能會出現多個NIOS II處理器的情況。此處随意設定一個數值即可。
1.4、片上RAM
此處需要片上RAM,為了在系統建立初期驗證,排除系統中除去DDR2控制器之外的錯誤給系統造成影響。
1.5、JTAG調試器
直接采用預設設定即可
1.6、DDR2控制器
設定部分與第一章中的配置界面相同,按照同樣的參數設定。需要改變的是輸入時鐘為clk的100MHz。
應該注意複位信号的連接配接。
1.7、連接配接
參考下圖中的連接配接,重新配置設定基位址,配置設定中斷号。
2.2、頂層代碼
頂層代碼代碼,用于調用Qsys核
module DDR2_Systems
(
clk, rst_n, key_in,
mem_odt, mem_clk, mem_clk_n,
mem_cs_n, mem_cke, mem_addr,
mem_ba, mem_ras_n, mem_cas_n,
mem_we_n, mem_dq, mem_dqs,
mem_dm,
led
);
input clk;
input rst_n;
input key_in;
output reg [3:0] led;
output [1:0] mem_odt;
inout [1:0] mem_clk;
inout [1:0] mem_clk_n;
output [1:0] mem_cs_n;
output [1:0] mem_cke;
output [13:0] mem_addr;
output [1:0] mem_ba;
output mem_ras_n;
output mem_cas_n;
output mem_we_n;
inout [63:0] mem_dq;
inout [7:0] mem_dqs;
output [7:0] mem_dm;
nios_ddr2 u0 (
.clk_clk (clk), // clk.clk
.ddr2_local_refresh_ack (), // ddr2.local_refresh_ack
.ddr2_local_init_done (), // .local_init_done
.ddr2_reset_phy_clk_n (), // .reset_phy_clk_n
.mem_mem_odt (mem_odt), // mem.mem_odt
.mem_mem_clk (mem_clk), // .mem_clk
.mem_mem_clk_n (mem_clk_n), // .mem_clk_n
.mem_mem_cs_n (mem_cs_n), // .mem_cs_n
.mem_mem_cke (mem_cke), // .mem_cke
.mem_mem_addr (mem_addr), // .mem_addr
.mem_mem_ba (mem_ba), // .mem_ba
.mem_mem_ras_n (mem_ras_n), // .mem_ras_n
.mem_mem_cas_n (mem_cas_n), // .mem_cas_n
.mem_mem_we_n (mem_we_n), // .mem_we_n
.mem_mem_dq (mem_dq), // .mem_dq
.mem_mem_dqs (mem_dqs), // .mem_dqs
.mem_mem_dm (mem_dm), // .mem_dm
.rst_n_reset_n (rst_n) // rst_n.reset_n
);
endmodule
2.3、引腳配置設定
此次使用的PCIE闆卡上有兩個晶振,一個為100MHz,一個為25Mhz,注意引腳配置設定的時候注意不要配置設定錯。
在給DDR2信号配置設定引腳的時候,不僅要配置設定引腳的号,還要選擇引腳的電平标準,電流大小。還需要設定輸出信号的分組,否則會在編譯時出現錯誤。最好的方式是一次配置完成後export出一個tcl腳本檔案,以後配置起來就友善很多了。
2.4、NIOS程式編寫測試
打開Eclipse的NIOS開發環境,選擇正确的sopcinfo檔案,建立一個基于memtest_small模闆的工程,直接編譯,無需更改任何代碼,然後下載下傳運作。
此時程式已經成功運作起來了,按照提示的步驟進行測試。
可以看到測試均通過,說明DDR2已經成功得被驅動了。