DDR2/3的进阶之创建MIG_xilinx ddr2 mig

DDR2/3的进阶之创建MIG
1.在左下角window图标点击找到xilinx Design tools软件下，找到core generator 双击打开，创建一个 core generator；

2.在打开的界面下直接进行创建一个工程（不需要重新打开ISE进行创建）

1).part 按照芯片的型号选择，点击apply
2).generation 选择编写语言verilog，点击apply
3).点击ok结束创建
3.双击MIG Virtex6 and Spartan6 启动 MIG IP 的生成和配置工具

4.更改component name 为ddr3

5.选择兼容芯片，跳过

6.选择bank，根据原理图设计，ddr3连接FPGA

7.设置时钟周期3000ps=333.3Mhz，选择DDR芯片的型号MT47H64MHR-25E

8.输出阻抗与内部的ODT电阻，用于改善DDR2的数据完整性

9.用户接口设置6个端口：两个双向，一个写，一个读，两个读，以及排列形式bank-row-col；但是设计中只需要一个读一个写，因此个性化设置为勾选port2,port3


10.默认两个端口的优先级

11.RZQ与ZIO电阻分配，C2,L6单端

12.完成设置



13.licence 接受

14.生成MIG

15.关闭CORE Generator,查看生成的文件夹；
生成ddr3文件夹下面有docs文件，案列（太复杂），用户设计（最重要）。

16.新建一个工程命名ddr3_test

17.将之前生成的用户设计文件夹下rtl文件夹拷贝到当前的ddr3_test工程文件夹内


18.在ddr3_test工程中添加rtl内所有的.v文件，包含mcb_contorller内的rtl文件


ddr3.v:文件mig 的 IP 核顶层文件，后续的控制 DDR2 的一些列操作要通过该文件；
infrastructure.v：DDR2 控制器的时钟模块，里面例画了一个 PLLIP 核，为操作 IP 核提供时钟。
memc_wrapper.v：DDR2控制器
对DDR的操作只需要对ddr3.v文件进行例化,由于这个fpga芯片并不是AXI4接口，因此并不需要更改时钟，因为DDR3是需要进行时钟分频，芯片外界为50Mhz，DDR系统时钟需要625Mhz进行系修改分频参数；
19.修改时钟参数！！！
对于DDR2来说，没有分频率的设置,没有输出时钟频率的设置；
仅仅设置了DDR2的内存频率为333.33Mhz，即在ddr3.v文件中，只有系统输入时钟，DDR2内存时钟,用户时钟概念；

DDR内存频率：C3_MEMCLK_PERIOD:3000ps
系统时钟：FPGA输入时钟：c3_sys_clk;（一般为FPGA主频/倍频后的时钟频率）；
C3_CLKOUT0_DIVIDE-C3_CLKOUT3_DIVIDE:为分频时钟；
C3_CLKFBOUT_MULT：是倍频倍数
C3_DIVCLK_DIVIDE：是分频系数
C3_CLKOUT0_DIVIDE和C3_CLKOUT1_DIVIDE是锁相环出来的时钟 0 与时钟 1，对他们不分频，因此参数都为1；这两个也是用了提供给 IP 核的时钟；
DDR2参数设置3000ps，=333.3Mhz
DDR2的内存时钟频率=c3_sys_clkC3_CLKFBOUT_MULT/(C3_DIVCLK_DIVIDE2)
还有一个公式
DDR2内存时钟频率=333.3Mhz，双向数据2=666.7Mhz
DDR2内存时钟频率=c3_sys_clkC3_CLKFBOUT_MULT/(C3_DIVCLK_DIVIDE)
因此可以设置C3_CLKFBOUT_MULT=27；
用户时钟ddr3.v文件中的c3_clk0，为DDR时钟/2=100M；
20.本次我将FPGA的时钟频率倍频到200Mhz作为c3_sys_clk系统时钟，DDR2要求只需要到200Mhz，因此C3_CLKFBOUT_MULT=2；C3_DIVCLK_DIVIDE=2；由于最小的DDR2设置为3000ps，所以想单独设置的时刻可以定制；
c3_clk0设置为85M；
21.参照了野火开发板的设置，以及DDR3的普及，发现DDR3AXI4接口有分频设置用于生成用户时钟频率，注意：时钟频率比与数据位带宽成反比；因此DDR3中有DDR3内存时钟频率，PHY to Controller Clock Ratio，输入时钟频率，系统时钟频率，参考时钟频率
DDR3的时钟设置如下
c3_memeroy_period:800Mhz
PHY to Controller Clock Ratio，该时钟是MIG输出给UI的时钟，分频率4：1
input clock_period:800M/4=200Mhz，输入时钟频率，这是输入给MIG 核的时钟，IP核内部会自己调用pll和MMCM 来产生自己的工作时钟
sys_clk:FPGA输入DDR模块的时钟(主频50M或者PLL输出200Mhz）。Reference clock，是设置MIG的参考时钟，这个时钟频率是固定的，如果工作频率>666MHz ，参考时钟固定为300MHz/400MHz，其他工作频率固定为200MHz。
注：如果system clock的频率在199-201MHz之间，这里会出现一个use system clock 的选项，意思就是用系统时钟作为参考时钟。
数据位宽：64bit，DDR数据位宽 64/4=16bit,常用的DDR数据位宽32bit，则数据位宽为128bit；
如果想额外增加时钟输出，则需要更改ddr.3v文件中C3_CLKOUT2_DIVIDE-C3_CLKOUT3_DIVIDE分频参数，并在infrastucture.v文件中添加对应的全局时钟资源缓冲，原语BUFG,IBUFG；

全部设置完成之后，IP核就设置成功了，接下来就根据MCB的控制时序进行封装控制IP核实现DDR的读取。
22.关于DDR2与DDR3时序的区别上链接！
https://blog.csdn.net/weixin_43070186/article/details/89005226；
但是这个终究都是根据接口是AXI4来设置的，还有Native接口，还是看ug416.pdf


23.DDR2读写时序


写：先写数据FIFO，再写指令，突发长度，地址；cmd_en为一个时钟周期，cmd_instr=010;cmd_bl=50,cmd_addr=50;（为了避免数据刷新，不使用前50个地址）；后wr_en,wr_data,一直到50个数据写完，wr_en=0；再返回写
cmd_en,cmd_bl,cmd_addr,cmd_instr，写数据，，，一直到数据全部写入DDR中后再读！！！
24.DDR2读时序

读：先写读指令（cmd_en=1,一个时钟周期），突发长度50，地址：从50开始,cmd_bl,cmd_addr,cmd_en,cmd_instr;=011；间隔一段时间后，再读数据FIFO，rd_en,rd_data，每50个地址数据读完再重新写cmd_bl,cmd_addr,cmd_en,cmd_instr;=011，再读FIFO内的数据，一直到读的数据全部读完！结束
25.对于突发长度可能会有一些疑问，本来说的是只能突发4/8个长度，怎么能>8???是因为每次都是四个四个地址进行写数据，过于麻烦和繁琐，所以我们创建一个写FIFO和读FIFO 进行大容量的数据取写，去读。将一个FIFO的写入/读出数据个数作为一个突发长度，进行大批量的数据写入/读出！！！因此再这个DDR2中需要一个读写控制模块和一个写FIFO ，一个读FIFO，和一个顶层将DDR2MIG ip核接口与用户接口进行封装到top层例化接口；
26.AXI4接口




27.具体的有关DDR3的时序代码以及实验流程可参考百度云
链接：https://pan.baidu.com/s/1hyrp8hvakh6BoT0CS4bQLA
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