關于Virtex7上DDR3的測試例程詳解

這篇文章我們講一下Virtex7上DDR3的測試例程，Vivado也提供了一個DDR的example，但卻是純Verilog代碼，比較復雜，這里我們把DDR3的MIG的IP Core掛在Microblaze下，用很簡單的程序就可以進行DDR3的測試。

但這個工程只是一個簡單的測試用例，實際應用中不會這么用的，因此傳輸效率太低。

新建工程，FPGA選型為xc7v690tffg-1761。

1. 創建Block Design，命名為Microblaze_DDR3。

2. 在bd文件中加入Mircoblaze。

3. 點擊Run Block Automation。

4. 按照默認配置，確定即可。

5. 出現下面的界面。

6. 添加MIG的IP Core。

7. 開始配置DDR，選擇Create Design.

8. 這一步是選擇Pin腳兼容的FPGA，我們不做選擇，直接Next。

9. 選擇DDR3。

10.

①選擇DDR的工作頻率，我們這里讓DDR3的頻率為1600MHz，所以時鐘頻率是800MHz；

②選擇器件，根據實際情況來選擇即可；

③數據位寬，也是根據板卡上的實際位寬進行選擇；

④默認即可。

11. 選擇AXI總線的位寬，這里我們選擇512。

12.

①選擇輸入時鐘頻率，雖然DDR的工作時鐘是800MHz（在第10步中選擇），但我們可以輸入一個低頻時鐘，然后MIG的IP Core中會倍頻到所需頻率。

②MIG的IP Core默認會輸出一個200MHz的時鐘，如果還需要其他的時鐘輸出，可以在這里選擇。其他選擇默認即可。

13.

①選擇輸入時鐘的方式，這里的輸入時鐘就是我們上一個頁面中的設置的200MHz的輸入時鐘，如果選擇差分或單端，則輸入通過FPGA的管腳輸入200MHz時鐘到MIG的IP Core；如果選擇No Buffer，則可以通過FPGA內部的MMCM輸出一個200MHz時鐘到MIG；這里我選擇了No Buffer；

②選擇參考時鐘的方式，參考時鐘頻率固定是200MHz，如果選擇如果選擇差分或單端，則輸入通過FPGA的管腳輸入200MHz時鐘到MIG的IP Core；如果選擇No Buffer，則可以通過FPGA內部的MMCM輸出一個200MHz時鐘到MIG；如果在前一個頁面中選擇了輸入時鐘頻率是200MHz，則這邊會出現一個Use System Clock的選項，因為此時兩個時鐘頻率是相同的嘛。這里我選擇了Use System Clock；

③設置輸入復位信號的極性，這個要特別注意，盡量選擇高有效，因為無論我們選擇高復位還是低復位，它的端口名都叫sys_rst，會讓人直觀就覺得是高復位。我第一次使用時，就沒注意到這個選項，默認為低，但在MIG的端口上看到sys_rst這個名字我以為是高有效，結果DDR一直不通。

（備注：對于絕大多數的Xilinx的IP，如果是低有效的復位，端口名字中肯定是有N這個標志的）

14. 這個頁面不需要操作。

15. 下面開始分配管腳，我比較習慣于選第二個，無論是第一次分配還是后面再重新分配。

16. 在這一頁，可以根據原理圖一一分配管腳；如果有現成的xdc/ucf文件，可以直接通過Read XDC/UCF讀入，然后再選擇Validate驗證管腳分配是否正確。

如果Validate成功，則會提示下面的界面。

17. 如果在第13步中，選擇了差分或單端輸入，則這里會出現下面第一個圖；如果選擇了No buffer，則這里會出現第二個圖。很容易理解，如果選擇了通過外部管腳輸入時鐘，那這里就是讓選擇具體的管腳。并不是所有的MRCC或者SRCC管腳都可以選的，只能選擇跟DDR管腳同一片區域的（比如DDR放在了Bank31 32 33，那么這里的時鐘輸入管腳就不能選擇Bank15）。

如果不選擇復位信號管腳，就可以通過FPGA內部邏輯來輸入復位。

后面一路Next就完成了MIG IP Core的配置了。

18. 在bd文件中，加入AXI Interconnect、UARTLite和Interrupt（如果不加中斷模塊，Microblaze的程序跑不起來），串口用來打印信息。然后再添加各輸入輸出端口，把內部的線連接起來，如下圖所示。

但這個圖里的線太多，看著不直觀，我們把Microblaze模塊、mdm_1、rst_clk_wiz和local_memory模塊（上圖中紅框中的4個模塊）放到一個子模塊中，取名mb_min_sys，如下圖。

19. 創建頂層的top文件，并在top文件中例化bd文件?？梢园裪nit_calib_complete和mmcm_locked這兩個信號抓出來，在下載程序后，這兩個信號必須都是高，不然DDR就工作不正常，肯定是中間某個環節配置有問題。具體top.v文件內容見附錄。

20. 將工程綜合、實現、生成bit文件，并導出Hardware。

21. 打開sdk，新建Application Project，并按下面的步驟依次操作。

再選擇模板為HelloWorld，最后Finish。

22. 修改helloworld.c，見附錄，重新編譯，如果提示overflowed則把lscript.ld文件中的size改大。

運行程序后，可以看到串口打印信息如下：

說明DDR3可以正常工作。

附錄

top.v

`timescale 1ns / 1ps

module top （ input clk_n， input clk_p， input UART_rxd， output UART_txd， output ［15:0］ddr3_addr， output ［2:0］ddr3_ba， output ddr3_cas_n， output ［0:0］ddr3_ck_n， output ［0:0］ddr3_ck_p， output ［0:0］ddr3_cke， output ［0:0］ddr3_cs_n， output ［7:0］ddr3_dm， inout ［63:0］ddr3_dq， inout ［7:0］ddr3_dqs_n， inout ［7:0］ddr3_dqs_p， output ［0:0］ddr3_odt， output ddr3_ras_n， output ddr3_reset_n， output ddr3_we_n ）; wire axi4_clk; wire axil_clk; reg axi4_rstn; wire axil_rstn; wire init_calib_complete; wire mmcm_locked;

wire ddr_rst;

always @ （ posedge axi4_clk ） begin axi4_rstn 《= axil_rstn; end

reg ［8:0］ cnt;

always @ （ posedge axil_clk ） begin if（~axil_rstn） cnt 《= ‘d0; else if（cnt==’d256） cnt 《= cnt ; else cnt 《= cnt + 1‘b1; end assign ddr_rst = （cnt==’d256）？1‘b0:1’b1; MicroBlaze_DDR3 MicroBlaze_DDR3_i

（.UART_rxd （UART_rxd ）， .UART_txd （UART_txd ）， .axil_clk （axil_clk ）， .axi4_clk （axi4_clk ）， .axi4_rstn （axi4_rstn ）， .clk_in_clk_n （clk_n ）， .clk_in_clk_p （clk_p ）， .ddr3_addr （ddr3_addr ）， .ddr3_ba （ddr3_ba ）， .ddr3_cas_n （ddr3_cas_n ）， .ddr3_ck_n （ddr3_ck_n ）， .ddr3_ck_p （ddr3_ck_p ）， .ddr3_cke （ddr3_cke ）， .ddr3_cs_n （ddr3_cs_n ）， .ddr3_dm （ddr3_dm ）， .ddr3_dq （ddr3_dq ）， .ddr3_dqs_n （ddr3_dqs_n ）， .ddr3_dqs_p （ddr3_dqs_p ）， .ddr3_odt （ddr3_odt ）， .ddr3_ras_n （ddr3_ras_n ）， .ddr3_reset_n （ddr3_reset_n ）， .ddr3_we_n （ddr3_we_n ）， .ddr_rst （ddr_rst ）， .init_calib_complete （init_calib_complete ）， .mmcm_locked （mmcm_locked ）， .reset （1‘b0 ）， .axil_rstn （axil_rstn ） ）;

endmodule

helloworld.c

#include《stdio.h》#include“platform.h”#include“xil_printf.h”

int main（）{ init_platform（）; print（“-------ddr3test----------------------

”）; unsignedint*DDR_MEM = （unsignedint*）XPAR_MIG_7SERIES_0_BASEADDR; //write data to ddr3 *DDR_MEM =0x12345678; //read back unsignedint value =*（unsignedint *）XPAR_MIG_7SERIES_0_BASEADDR; xil_printf（“value= 0x%x

”， value）;

cleanup_platform（）; return 0;}
編輯：lyn