【紫光HiYou开源入门轻量级PCIE开发板PG2L25G】实验例程5-DDR3 读写实验例程

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在FPGA技术于5G、AI及低空经济等新兴领域持续"破圈"、国产替代加速的宏大背景下,小眼睛科技联合紫光同创及电子发烧友共同发起了"拥抱开源------一起来做FPGA开发板"的项目。历时半年,集结了100多位来自各行各业的工程师智慧,我们成功打造了这款凝聚集体心血的紫光HiYou开源开发板(OPHW-25H)。

这款基于国产紫光同创Logos-2系列芯片的开发板,不仅是千元内入门级产品中唯一配备PCIe接口的轻量级利器,更实现了从硬件设计到底层代码的全方位开源,旨在为广大开发者提供一个高性价比、高扩展性的国产FPGA学习与验证平台,共同点燃技术创新的火花。

(详情见技术论坛:https://www.szlogicmatrix.com/)

****1.****实验简介

实验目的:

OPHW-25H 开发板上配有1 颗Micron 公司的1Gbit(128MB)的DDR3 芯片,型号为 MT41K64M16。DDR3的总线宽度共为16bit。DDR3 SDRAM的最高运行时钟速度可达400MHz(数据速率800Mbps)。该DDR3存储系统直接连接到FPGA。实验生成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。

实验环境:

Window11

PDS2022.2

硬件环境:

OPHW-25开发板

2.DDR3********控制器简介

OPHW-25为用户提供一套完整的DDR memory控制器解决方案,配置方式比较灵活,采用软核实现DDR memory的控制,有如下特点:

支持 DDR3

支持 x8、 x16 Memory Device

最大位宽支持 32 bit

支持裁剪的 AXI4 总线协议

一个 AXI4 256 bit Host Port

支持 Self_refresh, Power down

支持 Bypass DDRC

支持 DDR3 Write Leveling 和 DQS Gate Training

DDR3 最快速率达 800 Mbps

****3.****实验设计

3.1.安装DDR3 IP********核

PDS安装后,需手动添加DDR3IP,请按以下步骤完成:

(1)DDR3IP文件: ipsxb_hmic_s_v1_4.iar

(2)IP安装步骤:IP核安装与查看用户指南.pdf

3.2.DDR3读写Example********工程

1.打开PDS软件,新建工程ddr_test,点开如下图标,打开IPCompiler;

2.选择DDR3IP,取名,然后点击Customize;

3.在DDR设置界面中Step1按照如下设置:

4.Step2按照如下设置:

5.Step3按照如下设置,勾选CustomControl/AddressGroup,管脚约束参考原理图:

6.Step4为概要,点击Generate可生成DDR3IP;

7.关闭本工程,在本工程路径下打开Example工程:ddr_test\ipcore\ddr_test\pnr

8.打开顶层文件,free_clk、ref_clk可使用同一时钟源:

9.对"Step3已做管脚约束"外的其他管脚,对照原理图使用UCE工具进行修改:

10.以下管脚可约束在LED,方便观察实验现象;

|----------------|------|
| 信号 | LED |
| err_flag_led | LED0 |
| heart_beat_led | LED1 |
| ddr_init_done | LED2 |
| pll_lock | LED3 |

11.在第一个工程时创建ddrip时可按以下方式查看IP核的用户指南,了解Example模块组成;

****4.****实验现象

注:例程位置:Demo\ddr_test\ipcore\ddr_test\pnr

|-----------------|----------|--------|
| 信号名称 | 参考说明 | LED 编号 |
| ddr_init_done | 初始化标志 | 1 |
| err_flag_led | 数据检测错误信号 | 0 |
| heart_beat_led | 心跳信号 | 3 |
| ddrphy_cpd_lock | 时钟锁定 | 2 |

打开约束文件,修改上面的四个信号名的引脚约束,重新约束到开发板上的LED灯。下载程序,可以看到LED0和LED3闪烁,LED1,LED2熄灭。

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