多端口SDRAM控制器的設計與實(shí)現

　0 引 言

　　目前，在很多視頻數據采集以及實(shí)時(shí)顯示的應用開(kāi)發(fā)中，常需要用到存儲容量大、讀寫(xiě)速度快的存儲器。在各種存儲器件中，同步動(dòng)態(tài)隨機存儲器SDRAM 以其速度快、容量大、價(jià)格低的特點(diǎn)而備受關(guān)注。SDRAM 的工作頻率可以達到100MHz 甚至更高，但是在其工作周期內，因為要有刷新、預充電以及尋址等必要的操作，不可能總處于數據傳輸狀態(tài)，使得它的帶寬不能達到百分之百的利用，實(shí)時(shí)顯示效果因此受到影響。為此，本文在研究有關(guān)文獻的基礎上，根據具體情況提出了一種獨特的方法，利用FPGA 的片上資源開(kāi)辟了多個(gè)FIFO 作為讀寫(xiě)緩存，實(shí)現了多端口SDRAM 控制器的設計，并用Verilog 硬件描述語(yǔ)言[1] 給予實(shí)現，仿真結果表明該控制器能夠輪流地從多個(gè)緩存向SDRAM 進(jìn)行存取，實(shí)現了高速多數據緩存，充分利用了SDRAM 的有效帶寬，提高了存取速度，從而達到實(shí)時(shí)顯示的要求，并且只要將該設計稍加修改，便可應用到其他需要多數據緩存的場(chǎng)合。

　　1 SDRAM 基本操作原理[2] [3]

　　SDRAM 的主要控制信號有：CS_N：片選使能；CAS_N：列地址選通信號；RAS_N： 行地址選通信號；WE_N：寫(xiě)使能信號；DQM：字節掩碼信號；ADDR：地址線(xiàn)。以上這些信號的邏輯組合就組成了SDRAM 的主要操作命令，如表1 所示：

　　表1.SDRAM 主要操作命令表SDRAM 的主要操作如下：

　　1.1 初始化操作

　　SDRAM 上電一段時(shí)間后, 經(jīng)過(guò)初始化操作才可以進(jìn)入正常工作過(guò)程。初始化主要完成預充電、自動(dòng)刷新和模式寄存器的配置。