PDMA在測試SDRAM控制器中的應(yīng)用
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4 RTL仿真
完成RTL級的設(shè)計(jì)后，我們利用Cadence公司的仿真工具VerilogXL對設(shè)計(jì)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PCI配置空間54H，58H等寄存器，配置SDRAM 控制器及SDRAM芯片的參數(shù)；
（3）寫PCI配置空間的命令寄存器（offset==04h），使能該設(shè)備；
（4）訪問PCI IO空間中的PDMA配置寄存器，設(shè)定各個(gè)PDMA通道的配置參數(shù)；
（5）寫入相應(yīng)的命令，啟動PDMA訪問內(nèi)新路子SDRAM控制器；
（6）檢測PDMA的狀態(tài)寄存器，根據(jù)設(shè)定的條件（正常結(jié)束或者發(fā)生錯誤）退出仿真程序；
（7）打開波形文件，檢查是否有錯誤發(fā)生。
圖5是由PCI發(fā)起的一次寫IO寄存器訪問的仿真波形，PDMA的配置數(shù)據(jù)就是通過若干這樣的操作完成的。
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相對而言，我們更關(guān)注PDMA是如何訪問Memory的。圖6是由一個(gè)PDMA發(fā)起的寫讀模式下的訪問時(shí)序。GROUP1的信號是由PDMA發(fā)起的內(nèi)部Memory總線信號組，而GROUP2的信號是 Memory控制器和內(nèi)存芯片間的符合jedec標(biāo)準(zhǔn)的總線協(xié)議。從圖中我們可以清楚地看到總線協(xié)議的轉(zhuǎn)換過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否有違反協(xié)議的情況發(fā)生。
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5 上板測試的方法和過程
在完成功能仿真后，使用Synopsys綜合工具 FPGA compiler對設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合，并選用XILINX公司的VERTEX1600E系列為目標(biāo)器件，生成相應(yīng)的網(wǎng)表文件，下載到FPGA上進(jìn)行測試。綜合的結(jié)果如表3所示。測試平臺是一臺PC機(jī)，帶有PCI標(biāo)準(zhǔn)接口的測試卡和PCI讀寫軟件。上板測試過程如下：
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（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PDMA訪問；
（5）讀回PDMA的狀態(tài)位。
測試時(shí)需要輸入相應(yīng)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、輸入測試向量的工作量。表4是一個(gè)測試向量的內(nèi)容和結(jié)果，像這樣的測試要進(jìn)行多次以提高故障覆蓋率并統(tǒng)瞥IP的性能。
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6 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
經(jīng)過不斷調(diào)試和改進(jìn)，PDMA能夠按照功能寄存器的配置準(zhǔn)確發(fā)起Memory訪問，并能夠及時(shí)報(bào)告SDRAM控制器的操作錯誤。該測試平臺不僅適用于驗(yàn)證SDRAM控制器的設(shè)計(jì)，而且在經(jīng)過很小的改動后可以配置成支持對性能更好的DDR存儲控制器的測試驗(yàn)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(yīng)的配置寄存器進(jìn)行配置即可，硬件基本不用進(jìn)行改動，大大節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)的成功率和效益。
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