006---Xilinx Vivado DDR3 （一）---MIG IP核生成与配置

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摘要

文章为学习记录。以配置AXI4协议接口MIG IP为例，介绍配置过程中各个选项卡的参数。

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一、简要说明

使用的开发板搭载 4 片镁光（Micron）DDR3L 内存。
2 片与 ZYNQ 的 PS 内存接口相连；2 片与 ZYNQ的PL 内存接口连接。
文章通过 配置MIG 访问 PL 部分的DDR3L内存，DDR3L 的型号为MT41K256M16 RE-125。

二、MIG IP的配置

1.Pin Compatible FPGAs Bar

默认不勾选，即不需要兼容其他的 FPGA 芯片。

2.Memory Selection Bar

根据实际板子硬件进行选择，开发板板载的是 DDR3，选择“DDR3 SDRAM”。

3.Memory Selection Bar

（1）Clock Period：这个时钟是 MIGIP 核产生，并输出给 DDR3 芯片，作为驱动DDR3 芯片的时钟周期。这个参数的范围和 FPGA 的芯片类型以及具体类型的速度等级有关。
（2）PHY to Controller Clock Ratio：DDR3 物理芯片运行时钟和 MIG IP 核的用户端（FPGA）的时钟（ui_clk）之比。
（3）VCCAUX_IO：FPGA 高性能 bank（High Performance bank）的供电电压。
（4）Memory Type：DDR3 存储器芯片类型。
（5）Memory Part：DDR3 芯片的具体型号，选择 MT41K256M16XX-125。如果没有兼容（ DDR3 芯片容量和位宽一致）的器件，点击
“Create Custom Part（创建自定义器件）”按钮创建一个器件。
（6）Memory Voltage： DDR3 芯片的电压选择，选 1.5V（1.35V向后兼容，若选择1.35V后面工程implementation会报错：IO BANK冲突）。
（7）Data Width： DDR 芯片每个地址对应的数据位宽（32位，2 片镁光 DDR3L 拼接而成）。但是，用户端每个地址对应 8 位数据，mig 会以字节为单位进行读写。
（8）ECC：ECC 校验使能，数据位宽为 72 位的时候才能使用。
（9）Data Mask：数据屏蔽管脚使能。勾选它才会产生屏蔽信号。
（10）Number of Bank Machines：Bank Machine 的数量是用来对具体的某个或某几个Bank单独控制的，选择多
了控制效率就会高，相应的占用的资源也多。
（11）ORDERING：该信号用来决定 MIG 控制器是否可以对它收到的指令进行重新排序。

4.AXI Parameter Bar

（1）Data Width:AXI 接口的数据位宽。最大值：2 * Clock Ratio* DATA WIDTH =2 * 4 * 32 =256。
（2）Arbitration Scheme:DDR 控制器的仲裁机制，由于 AXI 接口读写通道是独立的，读写各有自己的地址通道，而储存器控制器只有一个地址总线，同一时刻只能进行读或写，这样就存在读/写优先级的问题。
（3）Narrow Burst Support：窄突发支持。
（4）Address Width ：AXI 接口的地址位宽。AXI 地址对应的数据是以 1 字节进行计算的。板载 DDR3 存储器存储容量8Gbit（两片）（8Gbit = 1GByte = 2^30 Byte，所以 AXI 的地址位宽为 30）。
（5）ID Width：AXI 读/写通道的 ID 宽度。

4.Memory Options Bar

（1）Input Clock Period：MIG IP 核的系统输入时钟周期，由 FPGA 内部产生。考虑到 MIG IP 输入还需要一个 200M 的 IDELAY Reference Clock 时钟，为了将两个时钟共用一个输入时钟，将这里的系统时钟周期（Input Clock Period）配置选择为 5000ps(200MHz)。
（2）Read Burst Type and Length：突发类型选择，突发类型有顺序突发和交叉突发两种，选择顺序
突发（Sequential），其突发长度固定为 8。
（3）Output Driver Impdance Control：输出阻抗控制。
（4）RTT：端接电阻。
（5）Controller Chip Select Pin：片选管脚引出使能。开发板的DDR3 的 CS 信号有连接到 FPGA 管脚，所以这里需要使用该引脚。
（6）BANK_ROW_COLUMN：寻址方式选择。即要指定某个地址，先指定 bank，再指定行，最后指定列。

5.FPGA Options Bar

（1）System Clock：MIG IP 核输入时钟。因为 IP 核的输入系统时钟是单端时钟，是由内部的 MMCM 产生的，MMCM 所产生的时钟默认添加了 buffer。
（2）Reference Clock：MIG IP 核参考时钟。由于在前面配置中将系统时钟设置为 200MHz，所以可以选择 Use System Clock。
（3）System Reset Polarity：复位有效电平选择。
（4）Debug Signals Control:该选项用于控制 MIG IP 核是否把一些调试信号引出来，它会自动添加到 ILA，这些信号包括一些 DDR3 芯片的校准状态信息。
（5）Sample Data Depth：采样深度选择。当“Debug Signals Control”选择“OFF”时，所有采样深度是不可选的。
（6）Internal Vref：内部参考管脚。将某些参考管脚当成普通的输入管脚来用，仅限 800Mbps 以下速率使用。
（7）IO Power Reduction：IO 管脚节省功耗设置。
（8）XADC Instantiation：XADC 模块例化。使用 MIG IP 核运行的时候需要进行温度补偿，可以直接选择XADC 模块的温度数据引到 MIG IP 核来使用，否则需要额外提供温度数据。

6.Extended FPGA Option Bar

7.IO Planning Option Bar

8.Pin Selection Bar

9.System Signals Selection Bar

10.Summary Bar

11.Simulation Options Bar

12.PCB Information Bar

13.Design Notes Bar