SDRAM控制器设计之command.v代码解析

前言

下图是本案例的功能框图。

command.v文件对应图中SDRAM指令执行模块，它会从SDRAM接口控制模块接收指令，然后产生控制信号直接输出到SDRAM器件来完成所接收指令的动作。如下是该模块的RTL视图：

其具体代码讲解如下：

输入信号INIT_REQ指示的是SDRAM上电等待的24000个时钟周期，在这期间do_initial信号为高，系统只能发送NOP命令。

当初始化等待时间结束do_initial被拉低，首先确认在没有其他指令进行中时，若有刷新请求，则do_refresh信号拉高。

然后确认在没有其他指令进行中时，有读请求时，do_reada信号拉高。

然后确认在没有其他指令进行中时，有写请求时，do_writea信号拉高。

然后确认在没有其他指令进行中时，有预充电请求时，do_precharge信号拉高。

然后确认在没有其他指令进行中时，有模式寄存器加载请求时，do_load_mode信号拉高。

当产生自动刷新命令、读写命令、预充电命令和模式加载命令时，系统会通过command_delay来延迟指令的有效执行时间，确保指令能完整进行。除开突发读/写的情况，其他每个指令统一延迟8个时钟周期后再延迟4个周期。

拿预充电命令举例：

读写命令则是等待64个数据连续读/写完后，再延迟4个时钟周期。拿读命令举例：

下面是地址端口、bank选择和片选信号的处理。在初始化状态，加载模式寄存器时是通过地址端口对寄存器进行赋值的。在激活操作时，地址端口发送行地址；在读或者写操作时，地址端口发送列地址。

command.v 模块里面得到行地址rowaddr和列地址coladdr：

放大地址线SA波形可以看到，在行激活的时候发送的地址确实是0：

下面是RAS_N、CAS_N、WE_N信号的产生。

因为写入 SDRAM 的数据与从 SDRAM 读出的数据为共用传输引脚，为避免存取数据相冲，系统里设计了一个三态门电路（三态门电路的设计参考07-SDRAM控制器的设计——Sdram_Control.v代码解析（后续发布），通过oe信号控制SDRAM 数据接口的输入和输出。oe信号的设计如下：

每次oe信号拉高超过64个时钟周期，确保数据被正确写入到SDRAM器件当中：

另外，读命令和写命令之前要先有激活命令，读写命令在激活命令的3个周期后发出，所以这里用个右移计数器计数3个周期：

do_wr信号波形如下：

PS: 本文波形来自文件~sdramcontroloutput_filescommand.stp。