基于DDR4 SDRAM的光电图像实时存储技术研究

CIOMP OpenIR

	基于DDR4 SDRAM的光电图像实时存储技术研究
	武春锋
学位类型	硕士
导师	王志乾
	2018
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位名称	硕士
关键词	DDR4 内存控制器 FPGA 周期分散刷新三缓存
摘要	近年来,DDR4 SDRAM已成为主流内存。处理器通过内存控制器完成对内存的读写、刷新等操作,嵌入式系统中的内存控制器常用FPGA设计实现。Altera、Xilinx、Synopsys等投入了大量人力研发通用性的DDR系列控制器IP核。用户需根据工程要求定制具体参数,成本较高。目前,国内对基于DDR4的嵌入式系统的研究和应用还很少。随着光电测量系统带宽的日益增加,数据存储的速率和容量成为制约系统性能的重要因素。设计一款匹配DDR4的满足光电测量系统要求的内存控制器,将会有良好的应用前景,不仅可以提高系统存储数据的速率和容量,并且对于打破国外集成电路IP核技术垄断具有重要意义。本文围绕基于DDR4 SDRAM的光电图像实时存储技术展开研究。首先介绍DDR4的关键技术和工作原理。然后进行DDR4控制器设计,包括初始化模块、读操作模块、写操作模块和接口模块。在接口模块中,研究了三缓存接口技术,实现了多设备实时存取数据的功能;在读操作和写操作模块中,提出了周期分散刷新算法,解决了指令滞后问题,使得自动刷新指令有了精确的发送时机,并且读写指令的执行效率有所提高。最后搭建实验平台,使用嵌入式逻辑分析仪Signal Tap II检验了控制器在芯片内部电路节点的实时波形。实验结果表明本文设计的控制器读写功能良好,支持新一代内存DDR4 SDRAM,三缓存接口切换及时,接口切换频率达到了71Hz,满足了光电测量系统中多设备实时存取数据的需求。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61607
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	武春锋. 基于DDR4 SDRAM的光电图像实时存储技术研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2018.

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