支持Xilinx FPGA中的32位 DDR4 SDRAM

盡管現(xiàn)代FPGA包含內(nèi)部存儲器，但可用存儲器的數(shù)量始終比專用存儲器芯片的存儲器數(shù)量級低幾個數(shù)量級。因此許多FPGA設(shè)計人員在其FPGA上附加某種類型的存儲器也就不足為奇了。由于其高速和低成本，SDRAM是非常流行的存儲器。它們不像靜態(tài)存儲器那樣容易控制，因此經(jīng)常使用SDRAM控制器。
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FPGA器件屬于專用集成電路中的一種半定制電路，是可編程的邏輯列陣，能夠有效的解決原有的器件門電路數(shù)較少的問題。FPGA的基本結(jié)構(gòu)包括可編程輸入輸出單元，可配置邏輯塊，數(shù)字時鐘管理模塊，嵌入式塊RAM，布線資源，內(nèi)嵌專用硬核，底層內(nèi)嵌功能單元。由于FPGA具有布線資源豐富，可重復(fù)編程和集成度高，投資較低的特點，在數(shù)字電路設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
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對于控制器，針對的可能是最簡單的SDRAM：一款支持用于Xilinx?FPGA或Altera?FPGA中的32位DDR4 SDRAM。如Kintex Ultrascale FPGA中的型號Kintex7可支持32位DDR4 SDRAM,主要應(yīng)用于在通信，雷達(dá)，信號處理，IC驗證等高端領(lǐng)域。
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32位 DDR4?SDRAM特征

?密度
-8Gb
?組織
-32M字×32位×8組
-無鉛/RoHS
?電源
-VDD=VDDQ=1.14V-1.26V
-VPP=2.375V–2.75V
?數(shù)據(jù)速率：
-3200Mbps/2933Mbps/2666Mbps/2400Mbps/
2133Mbps/1866Mbps/1600Mbps
?接口：偽漏極開路（POD）
?爆破長度（BL）：爆破（BC）為8和4
?預(yù)充電：每個突發(fā)訪問自動預(yù)充電選項
?刷新：自動刷新，自刷新
?刷新周期
-平均刷新周期0℃≤TC≤+85℃時為7.8μs+85℃ ??工作箱溫度范圍
-商業(yè)：TC=0℃至+95℃
-工業(yè)：TC=-40℃至+95℃
?雙數(shù)據(jù)速率架構(gòu)：每個時鐘周期兩次數(shù)據(jù)傳輸
?高速數(shù)據(jù)傳輸通過8位預(yù)取流水線架構(gòu)實現(xiàn)
?雙向差分?jǐn)?shù)據(jù)選通（DQS_t和DQS_c）與數(shù)據(jù)一起發(fā)送/接收，以便在接收器處捕獲數(shù)據(jù)
?每個DRAM尋址能力（PDA）
每個DRAM可以分別設(shè)置不同的模式寄存器值，并可以單獨調(diào)整。
?細(xì)粒度刷新
2x，4x模式用于較小的tRFC
?最大的省電模式，功耗最低，無需內(nèi)部刷新
?可編程的部分陣列自刷新（PASR）
?RESET_n引腳用于上電序列和復(fù)位功能
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電氣條件
絕對最大額定值
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表1：絕對最大額定值

注意：
1.?大于絕對最大額定值列出的壓力可能會導(dǎo)致設(shè)備永久損壞。這僅是額定壓力，并不暗示在這些或任何其他條件（超出本規(guī)范的操作部分所指示的條件）下器件的功能運行。長時間暴露在絕對最大額定值條件下可能會影響可靠性。
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2.?存儲溫度是DRAM中心/頂側(cè)的外殼表面溫度。
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3.?VDD和VDDQ始終必須在300mV之內(nèi)。當(dāng)VDD和VDDQ小于500mV時，VREFCA必須不大于0.6×VDDQ；VREFCA可以等于或小于300mV。
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4.VPP必須始終等于或大于VDD/VDDQ。
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工作溫度條件
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表2：工作溫度條件
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8Gb 32位 DDR4 SDRAM