存储器是数字系统中的关键部件之一,存储器的性能高低直接影响数字系统的性能优劣,但是处理器的访问指令又不能直接被存储器所识别,只能通过内存控制器来实现对内存的控制管理,因此内存控制器性能的好坏直接影响内存性能的发挥和整个数字系统性能的提升。DDR3 SDRAM作为当今主流的存储器,具有工作电压低、功耗小、速度快和容量大的特点,已经广泛的应用在各个领域,极大的满足了系统存储的需要。论文在研究了国内外研究现状之后,首先对DDR3 SDRAM的工作原理和技术特点进行了分析,为设计DDR3控制器打下理论基础,然后参考Xilinx公司基于Virtex6系列FPGA芯片的DDR3控制器解决方案,设计出了DDR3控制器IP核的整体架构。采用自上而下的设计思想,将控制器从整体上分成逻辑控制部分和物理接口部分,逻辑控制部分又可分为用户接口模块、初始化模块、Bank管理模块等模块,物理接口部分又可分为时钟复位管理模块、地址命令通路模块等模块,对这些子  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

内存是计算机系统的重要组成部分,所有指令和数据都必须调入内存才能进行处理。由于处理器的访问请求不能被内存直接识别,因此,需要内存控制器来负责完成处理器对内存的控制操作,而内存控制器决定了计算机系统所能使用的最大内存容量、存储体数目、内存类型和速度、内存颗粒的数据深度和数据宽度等重要参数。因此,内存控制器便成为影响内存性能发挥乃至计算机系统整体性能提升的关键因素之一。内存控制器的研究也成为高性能计算、嵌入式系统等领域的研究热点。本文首先研究了限制计算机性能发展的“存储墙问题”及内存控制器的发展现状。然后,对DDR3的新特性、低功耗设计技术进行了详细说明,研究了DDR3的工作原理和基本操作以及JESD79-3E_DDR3标准,提炼出了影响设计功能和性能的重要参数,为控制器的设计提供理论支撑。再后,结合Altera公司的外部存储器解决方案,并考虑嵌入式系统的特点,对控制器的设计方案进行了论证,设计出来DDR3内存控制器IP核的整体架构...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

随着DDR3内存的广泛应用以及技术的不断发展,不同的DDR3内存之间速度差异逐渐减小,针对DDR3控制器的研究已成为当前计算机领域关注的焦点。Altera在外部存储器方面提出一系列的解决方案,这些方案涵盖了从高性能DDR3到...  (本文共1页) 阅读全文>>

随着DSP(Digital Signal Processor)处理和采集信号的速度及对运算数据的需求带宽越来越高,使得DDR(Double Data Rate)存储系统无法满足芯片核内计算的数据需求,研究提高DDR存储器性能和数据传输效率的优化与设计技术,对提高DSP的计算效率具有重要的理论意义和实用价值。XDSP处理器是国防科大自主研制的高性能多核DSP处理器,适用于图像与视频处理、高性能计算以及无线通信等用途。本文以XDSP处理器项目为背景,设计并实现了DDR3存储控制器,其中主要工作及创新包括以下几部分:(1)详细介绍了DDR存储的发展历程、未来发展趋势以及DDR3存储器内部结构和寻址原理,分析了DDR3存储器的访存特性,并提出了存储控制器的设计需求。(2)以XDSP处理器项目为背景,本文设计与实现了XDSP存储控制器。对存储控制器进行了模块划分,深入研究了各个子模块的实现方案,其中主要包括异步对接、配置通道、存储通道以及...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

DDR3存储器已经成为目前服务器和计算机系统的主流应用,虽然DDR3采用双参考电压、片上校准引擎、动态ODT、fly-by拓扑以及write-leveling等技术在一定程度上提高了信号完整性,但设计实现高数据率仍然比较困...  (本文共6页) 阅读全文>>

存储控制器是计算机系统中的重要组成部分,它是CPU和存储器之间交换数据的桥梁和纽带。存储控制器决定了计算机系统所能支持的最大存储器容量、存储器Bank数、存储器类型、速度以及存储器颗粒的数据宽度等重要参数,如何高效发挥存储器芯片有效数据带宽是决定计算机系统的存储器性能的关键,也是影响计算机系统整体性能的重要因素。本文首先分析了DDR2存储器面临的挑战,对DDR3存储控制器技术发展的必要性进行了论述。随后本文介绍了DDR3的主要技术特点和DDR3存储器的控制状态机和控制命令。基于当前国际上存储控制器的技术发展趋势,本文提出了一种DDR3存储控制器的总体设计方案,该方案将存储控制器的功能进一步划分为传输层和物理层,随后对其中主要模块的功能和实现细节进行了详细描述。该控制器可高效地完成访存请求调度,提高存储总线利用率,从而提高访存带宽,降低访存延迟,对今后其它支持DDR3存储器的数字系统设计提供了一定的参考。  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>