使用DDR4控制器实现多通道数据读写(十七)

一、      概述

在上一章节中，我们已经把测试工程的顶层例化模块进行说明，今天来使用仿真测试在不同情况下四个通道进行读写，并呈现出仿真结果。

二、      仿真测试

1、四个通道同时发起写请求

       在四个测试通道中，首先同时产生写开始信号，再同时产生读开始信号，读写的长度为128，数据设置为递增数，初始地址需要注意不能重复，否则在ddr4侧可能会出现在同一个地址中重复写或重复读取，在同一个地址下重复写入数据时会将上一次写入的数据覆盖掉。

图1

通过图1可以大体看出虽然四个通道的读写请求同时产生，但写结束和读结束的先后顺序都是根据通道号的大小排序的，通道号越小，优先级越高。

我们将通道0的仿真波形放大，

图2

图3

图2和图3为通道0的写时序，在开始信号有效的同时，初始地址设置为0，写突发长度设置为127，实际发送的数量为128。可以看到发送的数据为0到127，共128个数据。并且每发送一个数据，写地址计数都会增加64，这个写地址计数相当于当前拍的数据的地址，每个数据占用64个地址。那么发送完128个数据后，地址计数到’h2000。也就是说，在没有将地址0到’h2000的数据读出前，下一次再向DDR4中写入数据时，写地址计数应该避免重复。

图4

图5

         图4和图5为通道0的读时序，在读信号有效的同时，读初始地址为0，读突发长度设置为127，实际读取的数量为128。在读通道valid和ready同时拉高时，读数据有效，可以看到读取的数据为0到127。也就是说把之前写进DDR4的数据读了出来。

图6

         图6为ddr4 IP的仿真波形，可以看到每个通道的读写请求，interconnect都分配了不同的序号ID，interconnect根据ID序号将不同通道的请求进行区分，相同通道的读写请求的ID相同。并通过仲裁依次将各个通道的读写请求发送到ddr4中。因为同时只能读或写，所以在读写未完成时交替操作。

2、两个通道写，另外两个通道读

         使用通道0和通道1同时向DDR4中写入数据，数据写进DDR4后，之后再使用通道2和通道3读出数据。

         通道0向DDR4中写入0到127的数据，通道1向DDR4中写入128到255的数据。通道0写初始地址为0，通道1写初始地址为’h2000，写突发长度都为127。

图7

图8

         图7和图8为通道0的写数据时序。初始地址为0，写入128个数据，值为0到127。写地址递增到’h2000。

图9

图10

         图9和图10为通道1的写数据时序。初始地址为’h2000，写入128个数据，值为128到255。

         使用通道2和通道3将写入DDR4的数据读出，通道2读取通道0写入的数据，通道3读取通道1写入的数据。

图11

图12

         图11和图12为通道2的读数据时序，读初始地址为0，读取128个数据，值为0到127。也就是通道0写进DDR4中的数据。

图13

图14

         图13和图14为通道3读取数据的时序。读初始地址为’h2000，读取128个数据，值为128到255 。也就是通道1写进DDR4中的数据。

图15

         图15为DDR4  IP的读写通道时序，可以看到每个通道的ID都不同，并且通过interconnect将同时的读写请求进行仲裁，依次将读写请求发送到DDR4 IP 。

三、      总结

本章进行了两种测试仿真，一种为4个通道同时发起读写请求，一种为两个通道发起写请求，两个通道发起读请求。经过仿真验证，可以观察仿真时序情况。

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