QDR SRAM與Spartan3 FPGA的接口設計

　　為了滿足當前系統(tǒng)和處理器的生產量需求，更新的靜態(tài)存儲器應運而生。QDR S RAM就是由Cypress、Renesas、IDT、NEC和Samsung為高性能的網絡系統(tǒng)應用而共同開發(fā)的一種具有創(chuàng)新體系結構的同步靜態(tài)存儲器。

　　1 QDR SRAM的介紹及其性能描述

　　1.1 QDR的先進性

　　現(xiàn)有的大部分SRAM都是在PC時期針對高效傳輸PC型單精度輸入輸出數(shù)據(jù)而設計的。在大多數(shù)的網絡應用中，SRAM和記憶控制器之間的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸是必需的。在這些應用中，存儲器的讀和寫操作之間要進行連續(xù)不斷的變化。在這種情況下標準的同步管道SRAM等單一的輸入/輸出裝置就不能很好地滿足要求。零總線變換SRAM就是一種優(yōu)化了的SRAM類型。它在讀周期與寫周期切換時不需要變換周期，從而使得總線利用率達到了100%。而對大多數(shù)的網絡應用來說，零總線變換SRAM在數(shù)據(jù)吞吐量方面的提高還遠遠不夠。QDR的出現(xiàn)則進一步改進了SRAM結構。

　　QDR就是指四倍數(shù)據(jù)速率SRAM，它是靜態(tài)存儲器的一種，是專為應付帶寬需求極大的應用而設計的體系結構。它在一個時鐘周期內可以高效地傳輸4個字節(jié)的數(shù)據(jù)。QDR提供了讀和寫兩個分別獨立的接口，從而滿足了諸如ATM轉換和路由器的性能需求。由于QDR SRAM的結構在數(shù)據(jù)訪問時不需要變換周期且數(shù)據(jù)吞吐量大幅提高，所以保證了可以對同一地址進行同時訪問。

　　QDR又分為兩字突發(fā)結構(CY7C1302)和四字突發(fā)結構(CY7C1304)兩種。這兩種結構的不同就在于每次讀或寫請求的傳輸字數(shù)不同。下面就以CY7C1302為例來詳細介紹QDR的工作原理及其與Spartan3系列FPGA的接口設計。CY7C1302是賽普拉斯公司生產的一種QDR SRAM。圖1示出了CY7C1302的結構圖。圖中雖然CY7C1302有了分別獨立的讀寫端口，但是地址總線還是為讀寫端口共用。地址總線的數(shù)據(jù)傳輸采用了DDR的傳輸方式，即：地址總線的前半個時鐘周期提供讀操作地址，而后半個時鐘周期提供寫操作地址。也就是在每個時鐘周期可以完成4字的傳輸量。

　　1.2 QDR SRAM的輸入狀態(tài)描述

　　QDR SRAM有四個時鐘：K，Kn，C和Cn。K和Kn是用來控制輸入數(shù)據(jù)采樣的，C和Cn則是用來控制SRAM數(shù)據(jù)輸出的。所有的數(shù)據(jù)操作都是在K的上升沿進行的。QDR SRAM有一個簡單的控制結構。兩個控制信號：讀控制信號(RPSn)和寫控制信號(WPSn)分別用來控制SRAM的讀和寫操作的進行。這兩種信號在K的上升沿時刻被采樣。對QDR來說，地址的輸入是讀端口和寫端口所共用的。對于CY7C1302來說，讀操作是在K的上升沿時刻開始進行的，寫操作是在Kn的上升沿時刻開始進行的。即地址總線的前半個時鐘周期提供讀操作的地址，后半個時鐘周期提供寫操作的地址。其數(shù)據(jù)線是單向的，在每個循環(huán)周期內可以傳輸兩個字的數(shù)據(jù)。

　　一個時鐘的上升沿可以使QDR SRAM在同一個時鐘周期內實現(xiàn)對同一地址的讀、寫訪問。這樣QDR就會把寫數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶x端口以確保把有效的數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)總線。這樣就保證了數(shù)據(jù)的一致性。

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本文導航

第 1 頁：QDR SRAM與Spartan3 FPGA的接口設計
第 2 頁：低成本解決方案
第 3 頁：時序的實現(xiàn)

FPGA(591969) FPGA(591969)
接口設計(29663) 接口設計(29663)
sram(113779) sram(113779)
QDR(11880) QDR(11880)
Spartan3(9251) Spartan3(9251)

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digilent Spartan-3E起步板介紹

若需要依托Xilinx? Spartan-3E FPGA芯片進行設計，Spartan-3E起步板是您的最佳選擇。Spartan?-3E起步板提供了一個功能強大、高性能的獨立開發(fā)平臺，搭載一塊50萬門的Spartan-3E FPGA芯片，配有32位RISC處理器和DDR接口。

2019-11-14 16:04:45

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Spartan-6 FPGA的配置教程說明

　Spartan-6 FPGA 利用CCL 支持布線線路與邏輯單元之間的可配置互聯(lián)功能。Spartan-6 FPGA 是易失性器件- 電源移除時，不能保留原有配置。為了配置Spartan

2020-01-10 15:28:51

Spartan-3系列FPGA的用戶指南

本用戶指南為客戶使用 Spartan?-3 FPGA 系列各平臺（Spartan-3、Spartan-3E、Spartan-3A、Spartan-3AN 和 Spartan-3A DSP FPGA

2020-03-05 08:00:00

基于Spartan3 XCS1000實現(xiàn)NGN網關接口芯片的設計

為核心的網絡設備所替代。在這種演變過程中，設計一種能夠提供PSTN與NGN無縫連接的網關設備，從而實現(xiàn)以較低的成本向NGN網絡平滑過渡是目前各通訊設備制造商的重要研究課題。本文重點介紹了網關接口設備中核心器件，即NGN網關接口芯片的設計方法以及在Xilinx的Spartan3 XCS1000中的實現(xiàn)。

2021-06-16 11:26:35

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