SDRAM控制器的FPGA设计与实现

介绍了利用现场可编程门阵列(FPGA)实现同步动态随机存储器(SDRAM)控制器的方法,着重于FPGA具体实现过程中的一些常见问题.分析了设计中所用的SDRAM性能、特点,给出了其读写时序状态图,给出SDRAM初始化方式及其相应的模式设置值,并根据本设计的实际情况对SDRAM状态机进行了简化,给出了一种相对容易实现的SDRAM状态机.本设计采用甚高速集成电路硬件描述语言(VHDL)编程,直观而且占用资源较少,其基本设计原理对其他同类SDRAM也适用,对需要大容量存储器的应用是较经济的设计.     

SDRAM控制器简易化设计

SDRAM存储芯片拥有快速读写的性能,可以应用以回波模拟系统作为数据高速缓存器。SDRAM芯片是由SDRAM控制器控制的,SDRAM控制器有严格的控制时序和工作状态,可以使用有限状态机理论和VerilogHDL语言对FPGA进行模块化开发设计。笔者基于FPGA给出了一种SDRAM控制器简易化设计方法,实验结果表明该方法简化了SDRAM控制器的设计。     

SDRAM通用控制器的FPGA模块化设计

介绍了一种SDRAM通用控制器的FPGA模块化解决方案.     

基于卷积交织的SDRAM控制器的设计

针对SDRAM复杂的控制逻辑,使用简化的状态机模型实现了卷积交织的SDRAM控制器设计,本设计比通用SDRAM控制器使用更少的逻辑资源,最高运行时钟频率超过120 MHz,在ADTB-T发射机和接收机中运行良好.     

高速海量SDRAM控制器的实现方案

在高速实时或非实时信号处理系统当中,为了实现对数据缓存必须要使用大容量存储器.由于SDRAM具有的诸多优点,从而成为数据缓存的首选存储介质.文章通过介绍sDRAM的存储体结构、主要控制时序和基本操作命令,并且结合实际系统需要,给出了一种用FPGA实现的通用SDRAM控制器的方案.通过SDRAM实现大容量的高速数据缓存具有明显的优势,而使用可编程器件实现SDRAM控制器则使之具有更高的灵活性,应用前景也十分广阔.     

LED显示控制系统中SDRAM控制器的设计

对应用在LED显示控制系统中的SDRAM控制器进行了设计,实现了256×64像素点的实时显示控制,采用XILINX公司的现场可编程逻辑器件(FPGA)XC3S250E作为系统的硬件载体.动态内存的采用打破了静态RAM的使用局限,具有频率高、空间大和成本低的优点.本控制器采用VHDL语言进行程序编写,核心部分由状态机组成并采用新颖的读写方式来提高系统的总线利用率,具有较好的系统性和通用性.     

SDRAM控制器在数据采集中的应用

介绍了SDRAM的结构和控制时序特点。阐明基于FPGA的SDRAM控制器在多通道数据采集中的关键技术。给出SDRAM的控制命令以及多通路数据采集中的FPGA和SDRAM接口设计, 并且引入仲裁机制和状态机,发挥可编程逻辑器件的速度灵活及高集成度的特点,实现了快速高效地控制SDRAM完成大容量数据的存储。     

基于算法状态机FPGA的空间TDICCD相机控制器

针对目前基于数字信号处理(DSP)的空间时间延时积分电荷耦合器件(TDICCD)相机控制器可靠性差、资源耗费和功耗大、程序重调能力差等问题,提出了一种算法状态机现场可编程门阵列(FPGA)的空间电荷耦合器件(CCD)相机控制器。控制器使用 FPGA 代替 DSP,控制程序使用VHDL语言编写。使用自主研发的地面检测设备进行实验,实验结果表明,相机控制器可以稳定正常地工作,控制 CCD 拍摄的图像清晰,未发生串行现象。整个控制程序占用 FPGA 资源较少,占用 LUTs和 Block RAMs分别为38%和20%,满足空间 CCD相机应用的需求。     

一种DDR SDRAM控制器设计

在分析DDR SDRAM基本操作原理的基础上,提出了一个基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计,实现了DDRSDRAM读写时序控制,并给出实现结果.     

DDR2 SDRAM控制器的设计与实现

本文介绍了DDR2 SDRAM的基本特征,并给出了一种DDR2 SDRAM控制器的设计方法,详述了其基本结构和设计思想,并使用Altera公司的FPGA器件Stratix EP2S30F672C3进行了实现和验证,同时给出了设计与实现中应注意的若干问题.     

一种简易SDRAM控制器的设计方法

针对SDRAM操作繁琐的问题,在对SDRAM存储器和全页突发式操作进行研究的基础上,提出一种简易SDRAM控制器的设计方法。该设计方法充分利用全页式高效率存取的优点,对SDRAM进行配置、全页突发式读写时,操作方便。在实现SDRAM的快速批量存储方面,具有良好的应用价值。     

基于AMBA-AHB总线的SDRAM控制器设计

为了在嵌入式系统设计中实现对SDRAM存储器的访问,提出了一种基于AMBA-AHB总线规范的SDRAM控制器设计方案。首先简要介绍了AMBA总线规范,然后在完成整个存储控制器的整体框架设计的基础上给出了SDRAM控制器的实现原理以及详细的子模块划分。整个控制器的设计已用Verilog HDL语言实现并通过了Modelsim仿真和FPGA验证。仿真结果表明所设计的控制器符合SDRAM内部指令操作,并且满足了严格的时序要求。     

嵌入式处理器中SDRAM控制器的指令FIFO设计及优化

本文提出了SDRAM预取FIFO的设计，充分利用SDRAM的流水特性，提高无Cache嵌入式处理器性能。通过软件指令静态分析和软件模拟两种分析方法，评估预取逻辑的深度，得到最优化的设计。基于Drystone基准程序的测试表明，本文提出的指令FIFO可以将处理器的性能提高约50％。     

高速图像存储系统中SDRAM控制器的实现

SDRAM作为大容量存储器在高速图像处理中具有很大的应用价值。但由于SDRAM的结构和SRAM不同,其控制比较复杂。文章详细介绍了SDRAM存储器的结构、接口信号和操作方法,以及SDRAM控制器的设计方法。结合实际系统,设计给出了使用FPGA实现SDRAM控制器的硬件接口,在Altera公司的主流FPGA芯片EP1C6Q240C8上,通过增加流水级数和将输出触发器布置在IO单元中,该控制器可达到185MHz的频率。     

基于FPGA的DDR3 SDRAM控制器的设计与优化

为解决超高速采集系统中的数据缓存问题,文中基于Xilinx Kintex-7 FPGA MIG_v1.9 IP核进行了DDR3 SDRAM控制器的编写,分析并提出了提高带宽利用率的方法。最终将其进行类FIFO接口的封装,屏蔽掉了DDR3 IP核复杂的用户接口,为DDR3数据流缓存的实现提供便利。系统测试表明,该设计满足大容量数据缓存要求,并具有较强的可移植性。     

高清视频解码中SDRAM控制器的实现

介绍SDRAM在HDTV（1920x1080）视频解码中的应用,提出了在HDTV视频解码系统中实现多模块共享存储单元的高效SDRAM控制器。通过优化控制器的状态机,读写地址合理映射,最终实现高速高效地完成实时视频解码。     

SDRAM在GPON系统ONU端应用

提出了一种在GPON系统ONU端采用FPGA直接控制SDRAM进行数据缓存的方法.介绍了SDRAM,然后提出了用Verilog语言实现SDRAM控制器的设计方法,最后进行仿真和调试,验证了设计的正确性.     

特定需求液晶显示控制器的设计实现

为消除芯片供货受限对装置生产造成的影响,基于FPGA开发了兼容原软件驱动的LCD控制器,搭配主流的SDRAM显存芯片,对装置的相关硬件电路进行升级。所述LCD控制器采用模块化设计,系统分为主机端接口、显存控制器、仲裁器、寄存器、异步FIFO等多个功能子模块,子模块使用有限状态机方法建模,以Verilog语言编程实现,通过参数化配置,能够在保持原软件系统不变的情况下,灵活支持不同分辨率的显示模式,有效满足应用的多样化需求。开发的LCD控制器在样本电路上进行了实测,运行稳定,图像清晰,视觉效果良好。实践证明,LCD控制器的设计具有良好的可配置性、可复用性和可移植性,可以作为类似问题的有效解决方案。     

基于SDR SDRAM的视频数据逻辑分析存储器的设计与实现

针对传统硬件测试软件的弊端,文章提出一种便携式视频数据逻辑分析存储器的设计方法,这种分析存储器能够针对网络多媒体数据进行采集、分析和存储等操作。在不影响网络正常传输的前提下,针对TS流进行采集、存储和分析。由于多媒体数据网络传输具有数据量大、网络带宽占用量大等特点,因此设计中根据系统结构需要,设计SDR SDRAM存储器控制器,采用分层状态机的设计模式,可以对结构较大的网络数据包或是大量高速传输中的数据进行突发存储操作。测试结果表明系统工作稳定,数据处理速度快,精度可达纳秒级,满足系统设计要求。     

SDRAM在EOS中以太网口的应用

在EOS(Ethernet over SDH)应用设计中,以太网侧收到的媒体访问控制(MAC)帧要先存储再由成帧器将数据取走。文章介绍了其实现过程,采用同步动态随机存储器(SDRAM)作为片外的存储器,利用SDRAM的特征,发挥其高速、大容量的优点,可确保专用集成电路(ASIC)芯片上缓存面积减少,并可将以太网数据准确映射到SDH传送网中。该设计已在现场可编程门阵列(FPGA)上得到验证,并通过网络分析仪进行了测试。