PDMA在測試SDRAM控制器中的應用
4 RTL仿真
完成RTL級的設計后,我們利用Cadence公司的仿真工具VerilogXL對設計進(jìn)行了功能仿真。仿真的環(huán)境是基于PCI的,所以其仿真順序如下:
(1)配置PCI配置空間的IO Base 及 Mem o ry Base寄存器;
(2)寫(xiě)PCI配置空間54H,58H等寄存器,配置SDRAM 控制器及SDRAM芯片的參數;
(3)寫(xiě)PCI配置空間的命令寄存器(offset==04h),使能該設備;
(4)訪(fǎng)問(wèn)PCI IO空間中的PDMA配置寄存器,設定各個(gè)PDMA通道的配置參數;
(5)寫(xiě)入相應的命令,啟動(dòng)PDMA訪(fǎng)問(wèn)內新路子SDRAM控制器;
(6)檢測PDMA的狀態(tài)寄存器,根據設定的條件(正常結束或者發(fā)生錯誤)退出仿真程序;
(7)打開(kāi)波形文件,檢查是否有錯誤發(fā)生。
圖5是由PCI發(fā)起的一次寫(xiě)IO寄存器訪(fǎng)問(wèn)的仿真波形,PDMA的配置數據就是通過(guò)若干這樣的操作完成的。
相對而言,我們更關(guān)注PDMA是如何訪(fǎng)問(wèn)Memory的。圖6是由一個(gè)PDMA發(fā)起的寫(xiě)讀模式下的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)序。GROUP1的信號是由PDMA發(fā)起的內部Memory總線(xiàn)信號組,而GROUP2的信號是 Memory控制器和內存芯片間的符合jedec標準的總線(xiàn)協(xié)議。從圖中我們可以清楚地看到總線(xiàn)協(xié)議的轉換過(guò)程,及時(shí)發(fā)現是否有違反協(xié)議的情況發(fā)生。
5 上板測試的方法和過(guò)程
在完成功能仿真后,使用Synopsys綜合工具 FPGA compiler對設計進(jìn)行綜合,并選用XILINX公司的VERTEX1600E系列為目標器件,生成相應的網(wǎng)表文件,下載到FPGA上進(jìn)行測試。綜合的結果如表3所示。測試平臺是一臺PC機,帶有PCI標準接口的測試卡和PCI讀寫(xiě)軟件。上板測試過(guò)程如下:
(1)下載bit文件到FPGA中;
(2)配置SDRAM控制器;
(3)置PDMA寄存器;
(4)啟動(dòng)PDMA訪(fǎng)問(wèn);
(5)讀回PDMA的狀態(tài)位。
測試時(shí)需要輸入相應的測試向量,一個(gè)好的軟件界面可以大大減輕硬件工程師編寫(xiě)、輸入測試向量的工作量。表4是一個(gè)測試向量的內容和結果,像這樣的測試要進(jìn)行多次以提高故障覆蓋率并統瞥IP的性能。
6 實(shí)驗結論
經(jīng)過(guò)不斷調試和改進(jìn),PDMA能夠按照功能寄存器的配置準確發(fā)起Memory訪(fǎng)問(wèn),并能夠及時(shí)報告SDRAM控制器的操作錯誤。該測試平臺不僅適用于驗證SDRAM控制器的設計,而且在經(jīng)過(guò)很小的改動(dòng)后可以配置成支持對性能更好的DDR存儲控制器的測試驗證。靈活的配置方式使之成為一個(gè)通用的測試平臺,對不同的Memory控制器的測試只需用軟件對相應的配置寄存器進(jìn)行配置即可,硬件基本不用進(jìn)行改動(dòng),大大節約了設計時(shí)間,提高了設計的成功率和效益。
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