如何實現(xiàn)FPGA到DDR3 SDRAM存儲器的連接

　　延時鎖定環(huán)路(DLL)在整個PVT范圍內(nèi)將相位保持在一個固定位置。DLL模塊的相位比較器用于將兩個輸入之間的相位差保持在零。實現(xiàn)的方法是均勻地修正DLL模塊中的特定延時(10-16)。用于更新DLL中某個延時模塊的控制信號還被發(fā)送到DQS輸入路徑中的時延模塊。例如，可以利用DLL中的全部16個延時單元和DQS相移輸入路徑中的第4個延時抽頭來實現(xiàn)90°的相移：

　　或者選擇DLL中的10個延時單元和DQS相移輸入路徑中的抽頭4來實現(xiàn)36°的相移：

　　或120°:

　　該DLL采用頻率基準為每個DQS引腳中的延時鏈動態(tài)產(chǎn)生控制信號，并允許它補償PVT的變化。在Stratix III FPGA中有4個DLL，它們都位于器件的邊角，目的是使每個DLL能夠覆蓋器件的兩側(cè)，從而可以在器件的各個邊上支持多種DDR3 SDRAM存儲器接口。

　　跨越高速數(shù)據(jù)率域和設(shè)計簡化

　　DDR捕獲寄存器和HDR寄存器支持數(shù)據(jù)從雙倍數(shù)據(jù)率域(數(shù)據(jù)在時鐘的兩個邊沿)安全傳送到SDR域(數(shù)據(jù)位于頻率相同的時鐘的上升沿，但數(shù)據(jù)寬度加倍)，再到HDR域(數(shù)據(jù)位于時鐘的上升沿，數(shù)據(jù)寬度仍是加倍，但時鐘頻率僅是SDR域的一半)，這樣使得內(nèi)部設(shè)計時序更容易實現(xiàn)。

　　裸片、封裝和數(shù)字信號完整性改進

　　FPGA裸片和封裝的設(shè)計必須為高性能的存儲器接口提供更好的信號完整性(即用戶I/O與地和電源的比例為8：1：1，并具有最佳的信號返回路徑，如圖3所示)。此外，FPGA應(yīng)該提供動態(tài)OCT和可變的偏移率，以便能夠控制信號的上升和下降時間以及可編程驅(qū)動能力，從而滿足所用標準(即SSTL 1.5 Class II)的要求。

　　圖3：連接到每個電源和地的8個用戶I/O。

　　本文小結(jié)

　　高性能Stratix III FPGA可以通過提供高存儲器帶寬、改進的時序余量以及系統(tǒng)設(shè)計中的靈活性來彌補高性能DDR3 SDRAM DIMM的不足。由于DDR3在實際使用中將很快超過DDR2，故提供更低成本、更高性能、更高密度和優(yōu)異的信號完整性的高端FPGA必須提供與JEDEC兼容的讀寫均衡功能，以便與高性能的DDR3 SDRAM DIMM相接。FPGA與DDR3 SDRAM的有機整合將能夠滿足目前和下一代通信、網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字信號處理系統(tǒng)的要求。