Cyclone IV 外接ddr2(一)

本文主要介紹cyclone iv與DDR2相連接時,各個物理管腳的連接方式及注意事項。
1、cyclone iv handbook上指明 該器件可以與 DDR2 SDRAM,DDR SDRAM,QDR II SRAM 這三類外部存儲芯片相連接。cyclone iv不能連接DDR 3存儲器。
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2、下圖是你在工程裏調用DDR的IP核時,根據你外部接的DDR類型 選擇對應的IP核,比如外部存儲器件是DDR2 ,那你就選擇“DDR2 SDRAM Controller with ALTMEMPHY”IP核, cyclone iv系列只能用ALTMEMPHY IP核控制器,UniPHY IP核在 cyclone iv裏不能用,所以是灰色的(在cyclone v裏就可以用UniPHY IP核)。
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3、cyclone iv E芯片的chip planner中,每邊包含的DQ 總線組數如下圖所示。
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下圖列出了DQS的數量以及在芯片上的分佈位置。
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4、 DQ和DQS信號的方向是根據你外部所接的存儲器類型決定的。
DDR2 SDRAM 和 DDR SDRAM:DQ,DQS是雙向接口
QDR II SRAM :DQ,DQS是單向接口

5、對於cyclone iv,當外部存儲器件是DDR2 SDRAM 和 DDR SDRAM時,DQS 數據選通信號只有在寫DDR時纔有效。在讀數據時該信號是被忽略的,因爲在DDR IP核內部會產生讀數據的捕獲時鐘信號。
注意:必須把fpga的DQS管腳與外部存儲器DDR2的DQS管腳相連;如果外部存儲器是QDR II SRAM 那就把fpga的DQS管腳與QDR II SRAM 的CQ管腳相連。
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6、cyclone iv 不支持差分探測信號(即DQS,DQS#差分對),只能用單個的DQS信號。在DDR2 SDRAM存儲器裏,探測信號用不用成差分還是單端的是可以配置的。比如在鎂光的DDR2 MT47H6416HR-3E中,設置下面相應的寄存器位就行。

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7、 cyclone iv 系列芯片的所有bank(除cyclone iv GX左邊的bank以外)都支持x8,x9,x16,x32以及x36的DQ數據總線。 DDR2 SDRAM和DDR SDRAM的DQ總線接口 必須要用x8 mode 的數據總線,如果你的外部存儲器接口數據總線比x8寬(比如要是外部存儲器數據線DQ是16位寬的,那你就用同一個bank裏的兩個x8 組),則需要用多個x8組 去連接;x9,x16,x32 用於 QDR II SRAM存儲器。

8、每一個DQ組,都有與其相對應的DQS管腳。兩者是互相匹配的,如果一個DQ組沒有與其相對應DQS匹配,那你在QUARTUS II裏編譯的時候,就會報錯。下圖列舉了任一DQ和DQS的匹配關係。
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9、 cyclone iv裏,x9模式用的DQ,DQS管腳跟x8模式是一樣的。x9模式比x8模式多了一個DQ管腳,當x9模式只用8個DQ管腳時(即跟x8模式用法一樣時),多餘的一個DQ管腳可以用作普通IO;x18模式用的DQ,DQS管腳跟x16模式是一樣的。x18模式比x16模式多了兩個DQ管腳,當x18模式只用16個DQ管腳時(即跟x16模式用法一樣時),多餘的兩個DQ管腳可以用作普通IO;同理 ,x36模式用的DQ,DQS管腳跟x32模式是一樣的。x36模式比x132模式多了四個DQ管腳,當x36模式只用32個DQ管腳時(即跟x32模式用法一樣時),多餘的四個DQ管腳可以用作普通IO。
當fpga裏的這些DQ,DQS管腳沒有接存儲器管腳時,可以當做普通IO口使用。
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10、對於cyclone iv與ddr相連的地址信號,控制,命令信號都是單沿發送的,你可以用fpga的任意bank的任意用戶 IO口用於與外部存儲器的地址,控制,命令管腳相連。
11、外部存儲器的時鐘信號連接,差分時鐘信號CK,CK#必須被分配到fpga的差分管腳上,且必須與數據DQ管腳在同一個bank 或者是同一邊。 對於DDR2 和DDR SDRAM,存儲器的差分時鐘信號(CK,CK#)用來捕獲地址信號,控制和命令信號。同樣,QDR II SRAM用寫時鐘(K,K#)去捕獲地址,命令信號。
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12、DDR2運行時鐘頻率範圍
從下表可以看出,Cyclone iv C8L支持的最高memroy時鐘頻率是 167Mhz(Half-rate),150Mhz(Full-Rate)
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