Vivado中DDRX控制器(mig)ip核配置中关于命令序号选择和地址映射说明

本篇主要讨论Vivado中DDRX控制器（mig）ip核配置中关于命令序号选择和地址映射说明（一）

利用Xilinx 7系列FPGA开发时，经常需要驱动外部存储器--DDRX。Xilinx提供了mig（存储器接口生成器）这个ip用以驱动外部存储器。

在配置中有一项命令序号模式的选择：

mig这个ip可以接收多个命令（在第一个命令还没有执行时，就可以接收后续的几个命令。并不是接收一个命令，执行完后才可以接收下一个命令）。

上述选择两个模式的区别为：

正常模式允许存储器控制器重新编序收到的命令的顺序，以或者更高的性能（例：收到的命令顺序为A1，A2，A3，但是发现按照A1，A3，A2的顺序执行，不妨碍功能，并且拥有更高的性能）。

严格模式强制要求控制器按照收到的命令顺序去执行。

在配置时，还有一项地址映射模式选择：

DDRX SDRAM是一种按照M行，N列凑成一个片(BANK)，然后多个片构成的一个存储器。在使用时需要提供BANK地址，行地址，列地址，才能够指定对应的访问位置（特别注意：每个位置存储一个字（需要看存储器的宽度），并不是一个字节（8个bit））。

注：此图为SDR SDRAM的内部结构图，只为方便理解。

在使用mig时，我们需要提供一个地址，那么这个地址的各个位对应的DDRX SDRAM的bank地址，行地址，列地址的模式是按照上述选择的。

例：（不考虑RANK地址），假设行地址13位，列地址10位，BANK地址3位，无论我们选择哪一种模式，我们的地址都是给一个26位的地址。如果选择ROW，BANK，COL的模式，那么地址的25：13位会给到行地址，12：10会给到BANK地址，9：0会给到列地址。如果选择BANK，ROW，COL的模式，那么地址的25：23位会给到BANK地址，22：10会给到行地址，9：0会给到列地址。

那么这两个地方我们应该选择哪个呢？

这个和内部结构以及工作原理有关系，并且也和我们平时使用的方式 有一定的关系。

内部结构在上述已经简单的叙述过了，下面简述一下工作原理：

在访问时，我们首先需要激活访问地址对应的BANK里面的对应的那一行，然后才可以进行读写。

下面给出SDRAM中的几个特性：

· 在SDRAM中某一行激活了，是需要关闭的（有时间的限制）。

· 在SDRAM中如果第二个操作和第一个操作是同一个bank，同一行，那么第一个操作完成后，可以不关闭此行，第二个操作也不用激活，此时提高了访问效率 。

. 在SDRAM中同一个BANK只能激活一行。例：如果第二个操作和第一个操作是同一个bank，但是不同行，那么就只能将第一个操作的行关闭，然后再将第二个行激活。

. 在SDRAM中，不同的BANK是可以同时激活使用者想要访问的行。例：如果第二个操作和第一个操作不在同一个bank，那么就可以在关闭第一个操作对应的bank的同时，激活第二个操作对应的BANK，那么此时相当于节省了一段时间，提高了访问的效率。

知道了这几个特性，我们来考虑上述的两个选择项的问题：

首先考虑命令是否允许重新编号；假设第一个操作为BANK A，ROW A，第二个操作为BANK A, ROW B, 第三个操作为BANK A， ROW A。如果按照严格顺序执行，那么只能够进行激活、操作一，关闭，激活、操作二、关闭、激活、操作三、关闭。共需要九步完成所有的命令。如果把操作二和操作三对调，那么将执行激活、操作一、操作三、关闭、激活、操作二 、关闭。共需要七步即可完成，提高了一定的效率，所以此选项建议选择正常模式。

下面考虑地址映射的选项：

这个需要考虑一个使用者的方式：一般我们使用时，是一段连续的地址；例：0到10000。

如果选择BANK，ROW，COL的模式，就是利用第一个bank的第一行，然后第二行，第三行，········， 直到第一个bank利用完毕，才可以利用下一个bank。

如果选择ROW，BANK，COL的模式，就是利用第一个bank的第一行，完事后，利用第二个bank的第一行，然后是第三个bank的第一行····直到所有的bank的第一行全部利用完事后，才会利用第二行。

那么在当一行利用完毕时，BANK，ROW，COL的模式下一个用的是第二行就必须等第一行关闭后，才可以激活第二行。如果选择ROW，BANK，COL的模式下一个用的是其他的bank的行，所以不需要等待关闭就可以激活，相当于节省了一段时间，提高了访问效率。